金属有机框架（MOF），也被称为多孔配位聚合物，是由有机配体与金属离子通过配位键连接形成的多孔晶体材料。MOF已被证明是一类具有独特性质的功能材料，在电化学能源储存和转换领域具有巨大潜力，有助于推动可再生能源材料的发展。MOF及其衍生物的设计多样化，使其在能源、环境、气体储存、气体吸附和分离等众多领域展现出独特的优势。

MOF可以通过热转化生成多种纳米材料，包括碳基材料、金属氧化物、金属硫化物、金属磷化物和单原子等。具有特殊结构的MOF衍生物由于其丰富的孔道，高比表面积，良好的结晶性和稳定性，可调的物理化学性质而备受关注。近年来，具有复杂结构的MOF衍生物已经在光学、传感器、气体吸附、药物运输等诸多领域得到了广泛的研究和应用。

具有复杂结构的MOF衍生物，包括空心、多孔、核壳、蛋黄壳、多壳和阵列结构等，因其具有出色的稳定性、导电性和丰富的金属活性中心，在能源、生命、环境等领域备受关注。本文综述了近年来不同特殊结构MOF衍生物的合成策略、化学结构以及各种潜在应用。详细介绍了复杂结构MOF衍生物的形成机制，包括奥斯特瓦尔德熟化、软/硬模板、离子交换、选择性蚀刻和热诱导策略等。进一步讨论了具有复杂结构的MOF衍生物在金属离子电池、锂硫电池、空气电池、超级电容器、析氢反应、析氧反应和光催化等领域的实际应用。本文还指出了复杂结构MOF衍生物面临的挑战和未来研究方向，及其改进策略。

本文概述了具有复杂结构MOF衍生物的最新进展，包括其设计原则、合成策略以及多种功能应用（图1）。目前，研究者对制造具有分级多孔结构的MOF衍生物的兴趣日益浓厚。这些材料在化学合成、能源等众多领域具有巨大的潜力。

图1 不同复杂结构的MOF衍生材料示意图。

Zhang G, Li H, Wang Q, et al.Metal-organic framework derivatives with complex architectures: Controllable synthesis and applications. Nano Research, 2025, https://doi.org/10.26599/NR.2025.94907229.