在新型網(wǎng)格材料研究領(lǐng)域取得重要突破,。網(wǎng)格材料是一種可定向設(shè)計(jì)、能按需調(diào)控的多功能型多孔材料,，在氣體分離,、能源存儲、催化等領(lǐng)域展現(xiàn)出優(yōu)異的性質(zhì),，并具有潛在的工業(yè)化應(yīng)用前景,。網(wǎng)格材料的主要研究對象包括金屬有機(jī)框架（MOF）、共價(jià)有機(jī)框架（COF）和多孔芳香骨架（PAF）等多種類型的材料,。朱廣山教授于2009年首次提出并創(chuàng)制了多孔芳香骨架材料（PAF-1）,，在多孔網(wǎng)格材料與薄膜研究領(lǐng)域做出了多項(xiàng)開創(chuàng)性研究。2024年以來,，團(tuán)隊(duì)在國際化學(xué)類頂刊發(fā)表論文12篇,，包括Acc. Chem. Res.（1）；J. Am. Chem. Soc.（2）,；Angew. Chem. Int. Ed.（6）,；Adv. Mater. （2）；Chem (1),；其中在PAF儲能與催化,、COF合成與應(yīng)用及金屬碳鍵MOF合成等研究方向做出了多項(xiàng)原創(chuàng)性成果。

　　多孔框架具有高孔隙率和可調(diào)節(jié)功能,。這兩個(gè)特征共同創(chuàng)造了足夠的界面,，用于骨架內(nèi)的物質(zhì)交換和能量轉(zhuǎn)移。對于結(jié)晶多孔框架,，包括金屬有機(jī)框架（MOF）和共價(jià)有機(jī)框架（COF）,，它們的長程有序結(jié)構(gòu)確實(shí)在管理電子轉(zhuǎn)移或帶隙工程等多種物理化學(xué)行為方面發(fā)揮著重要作用，現(xiàn)在可以根據(jù)揭示的結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)性能關(guān)系預(yù)測它們的功能,。相比之下,，多孔有機(jī)框架代表了多孔固體家族的一員，并沒有長程規(guī)律性,，隨機(jī)堆積的建筑單元及其無序的連接阻礙了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的電子結(jié)構(gòu)一致性,。然而，許多研究表明,，多孔有機(jī)框架的功能也可能是由其局部圖案設(shè)計(jì)和起源的,。團(tuán)隊(duì)總結(jié)了近年來在PAFs儲能與催化領(lǐng)域的研究成果，并對未來發(fā)展方向進(jìn)行了展望,。相關(guān)成果發(fā)表在頂級化學(xué)期刊Acc. Chem. Res. 上,，題目為“Construction of Porous Aromatic Frameworks with Specifically Designed Motifs for Charge Storage and Transport”,；第一作者為田宇陽教授，通訊作者為朱廣山教授,。

　　單原子催化劑（SACs）具有高的原子利用率,、優(yōu)異的催化活性和明確的催化機(jī)理，這使其在多相催化中具有廣闊的應(yīng)用前景,。然而,，由于單原子表面自由能大，熱解或沉積法制備的SACs中金屬單原子的負(fù)載率通常小于5 wt%,，因此制備高單原子負(fù)載量的SACs仍然具有很大的挑戰(zhàn),。基于多孔芳香骨架（PAF）結(jié)構(gòu)的靈活設(shè)計(jì)性,，團(tuán)隊(duì)首先合成金屬預(yù)配位的有機(jī)膦單體,，將Au原子固定在有機(jī)單體中；隨后采用原位合成策略,，獲得的金單原子負(fù)載量高達(dá)45.3 wt%的SACs (Au100%-SAs-PAF-164）,，這也是迄今為止金屬單原子負(fù)載量最高的材料。同時(shí),，調(diào)節(jié)單體的比例可得到具有不同金單原子負(fù)載量的SACs (Aux-SAs-PAF-164),，這些SACs具有優(yōu)異的光催化析氫活性及可循環(huán)利用性。該研究策略可有效應(yīng)用于多種高負(fù)載量貴金屬和過渡金屬SACs的制備,。相關(guān)研究成果發(fā)表在頂級化學(xué)期刊Adv. Mater. 上,，題目為“Ultrahigh Single Au Atoms Loaded Porous Aromatic Frameworks for Enhanced Photocatalytic Hydrogen Evolution”；第一作者為楊玉婷博士,，通訊作者為景曉飛副教授與朱廣山教授,。

　　共價(jià)有機(jī)框架（COF）處于多孔材料的前沿，規(guī)則,、小孔徑的多孔結(jié)構(gòu)賦予其在膜分離方面的巨大應(yīng)用潛力,；COF膜的大面積連續(xù)性是實(shí)現(xiàn)氣體分離的前提。團(tuán)隊(duì)提出了一種“組裝-解離-重構(gòu)”的獨(dú)特合成方法,，用于制備CO2/N2分離導(dǎo)向的連續(xù)COF膜,。設(shè)計(jì)出1,3,5-三胺基苯（TA）和1,4-哌嗪二醛（PA）兩種單體在水-氣界面合成具有一定結(jié)晶性的母體COF膜；隨后,，母體膜通過超聲處理,，解離成可均勻分散,、高長徑比的COF納米片,；最后，納米片在水蒸發(fā)輔助下通過表面反應(yīng)有序重構(gòu)成無裂紋的COF膜,。該膜具有高結(jié)晶度,、直通小孔和高CO2親和性,，展示了優(yōu)異的CO2/N2分離性能，CO2滲透率超過1060 GPU,，CO2/N2選擇性超過30.6,。提出方法的有效性和廣譜性為氣體分離膜的精密構(gòu)筑提供了科學(xué)依據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在頂級化學(xué)期刊Angew. Chem. Int. Ed.上,，題目為“Assembly‐Dissociation‐Reconstruction Synthesis of Covalent Organic Framework Membranes with High Continuity for Efficient CO2 Separation ”,；第一作者為張浩和邵天賜，通訊作者為鄒小勤教授與朱廣山教授,。

　　在推動(dòng)到2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放的過程中,，核能將與可再生風(fēng)能和太陽能一起發(fā)揮重要作用，全球?qū)�這項(xiàng)成熟技術(shù)的興趣和投資也在相應(yīng)的加速,。海水中的鈾可以支持幾個(gè)世紀(jì)的核能發(fā)電,，但用傳統(tǒng)的吸附分離策略從這種巨大的資源中選擇性提取鈾的效果并不理想。團(tuán)隊(duì)報(bào)道了通過溶劑調(diào)制方法合成三嗪連接的二維共價(jià)有機(jī)框架的納米線 nm的納米線nm的納米線在通過光催化還原捕獲鈾（VI）方面非常有前景,。在模擬陽光下,，不使用犧牲劑，納米線ppm的鈾酰（VI）溶液中吸收了10.9g/g的鈾,，這是迄今為止在光催化和電催化鈾捕獲研究材料中報(bào)告的最高值,。值得注意的是，這些納米線mg/g的鈾吸附能力,，這是迄今為止所有鈾捕獲材料報(bào)告的記錄,。相關(guān)研究成果發(fā)表在頂級化學(xué)期刊J. Am. Chem. Soc.上，題目為“Photocatalytic extraction of uranium from seawater using covalent organ-ic framework nanowires”,；第一作者為馬旭嬌,，通訊作者為元野、Jeffrey R. Long與朱廣山教授,。

　　引入新的配位鍵和開發(fā)新結(jié)構(gòu)的通用方法一直是金屬有機(jī)框架（MOFs）研究的熱點(diǎn)之一,。較低的可逆性使得利用金屬-碳（M–C）鍵構(gòu)建結(jié)晶有序MOFs成為一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。團(tuán)隊(duì)成員首次報(bào)道了三種由銀-碳（Ag–C）鍵連接的等網(wǎng)狀微晶MOF材料,，并將其命名為AgC-MOF,。它們的結(jié)構(gòu)包含Ag(I)和炔基之間的雙配位模式（σ和π）。三種AgC-MOFs都表現(xiàn)出三維框架,，并具有均勻的一維六邊形通道,，孔徑可以在1.1至1.8 nm之間調(diào)節(jié)。強(qiáng)共價(jià)性的Ag–C鍵給AgC-MOF帶來導(dǎo)電性和半導(dǎo)體性能,。AgC-MOF-1的電導(dǎo)率比許多通過傳統(tǒng)配位鍵（M–N和M–O）傳輸電荷的MOFs高2-4個(gè)數(shù)量級,。AgC-MOFs也顯示出半導(dǎo)體特性，并顯示出2.52-2.55eV的光學(xué)帶隙。相關(guān)研究成果發(fā)表在頂級化學(xué)期刊J. Am. Chem. Soc.上,，題目為 “Constructing Isoreticular Metal–Organic Frameworks by Silver–Carbon Bonds” ,；第一作者為姜麗，通訊作者為賈江濤與朱廣山教授,。