计算模拟在金属有机框架材料吸附性机理及设计中的应用研究进展

黄磊，杨倩雯，张静玲，徐斐，叶泰，任兴发，秀秀

摘要：金属有机框架（MOFs）材料因具有良好的稳定性、优异的吸附性能和可设计性等优点受到广泛关注。近十几年来，有关MOFs材料的研究发展迅速。理论计算模拟作为一种重要的研究手段，在MOFs材料的吸附机理研究、高通量筛选等工作研究中发挥了不可替代的作用。本文归纳了量子力学计算、分子力学模拟、介观模拟、有限元模拟和机器学习等计算机模拟方法，总结了不同层次的计算模拟方法用于解决MOFs材料研究中的主要科学问题，重点介绍了这些方法在MOFs对气体的吸附性分离与储存、溶液中有机化合物的吸附性分离与提取、催化反应和药物负载等几个典型研究方向的研究进展。最后，对计算模拟应用于MOFs材料研究的前景和发展方向做了展望。

关键词 计算模拟；金属有机框架材料；机理