2025年11月3日下午，南燕大讲堂第124讲在日本五级片 深圳研究生院C栋125教室举行。法国科日本五级片院士、法国国家科学研究中心（CNRS）研究主任Christian Serre教授应邀做客讲堂，为师生带来题为“Functional Metal-Organic Framework-Based Materials for Various Applications”（多功能金属有机框架材料）的学术讲座。讲座由日本五级片 助理教授王明超主持。

▲“南燕大讲堂”现场

2025年10月8日，诺贝尔化学奖揭晓，三位从事金属有机框架（Metal Organic Framework，MOF）材料研究的学者获奖，彰显了晶态框架材料的广阔前景。MOF是由金属离子或团簇与有机配体通过配位键自组装形成的结晶多孔材料，具有极高的比表面积和可调控的孔道结构，被誉为“分子海绵”。通过调控金属中心与有机配体，可实现对材料功能的精确设计，展现出广泛的应用潜力。

▲Serre教授作学术报告

报告中，Serre教授从四个方面系统介绍了MOF材料，重点阐述了其在不同领域的应用。他首先指出MOF在改善室内空气质量方面的作用，其能够高效吸附甲醛、挥发性有机化合物等有害物质，吸附能力远超传统材料。部分MOF材料还可在常温或光照条件下催化分解氮氧化物，实现持续空气净化。

在催化领域，MOF可作为多相催化剂，其活性位点均匀分布于巨大的比表面积上，既可以是金属节点，也可通过后修饰引入有机官能团。反应物分子在规整的纳米孔道中高效扩散、富集并活化，从而高选择性转化为目标产物。反应结束后，固体MOF催化剂易于分离回收，兼具高效性与操作便利性。

在能源转化方面，MOF衍生物可作为高性能电极材料，用于离子储存；亦可设计为固态电解质或隔膜修饰层，实现高效离子传导并提升安全性。在燃料电池中，MOF可用于构筑高效电催化剂，提高阴极氧还原反应效率，助力清洁能源技术发展。

最后，Serre教授介绍了纳米尺度MOF材料的精准制备方法。通过优化金属离子与有机配体的自组装过程，如采用微波辅助合成、选用特定表面活性剂等手段，可精确控制MOF晶核形成与晶体生长，获得尺寸均一、形貌规整的MOF纳米晶或纳米薄膜，为其高端应用奠定基础。

▲现场师生认真聆听

讲座尾声，Serre教授以多国语言的“谢谢”致谢，现场师生报以热烈掌声。在交流环节，同学们踊跃提问，围绕MOF材料的规模化生产应用、机器学习预测MOF性质等前沿问题与Serre教授展开深入探讨。最后，王明超教授为Serre教授赠送“南燕大讲堂”纪念牌。

▲王明超教授向Serre教授赠送“南燕大讲堂”纪念牌