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近期，复旦大学、国家杰青邓勇辉教授团队的气体传感器敏感材料成果在国际著名期刊Nature Protocols发布，论文题目为：Synthesis of ordered mesoporous metal oxides by solvent evaporation-induced cooperative assembly。该成果汇聚了团队十多年来在介孔金属氧化物气体敏感材料研究方面取得的一系列原创性重大成果，为我国新一代关键敏感材料的创制和高端气体传感器的研制奠定了重要基础。

有序介孔金属氧化物（翱惭惭翱蝉）存在周期性互联的介孔结构和晶化框架，因而具有高比表面积、明确的介观结构、可调控的孔壁化学微环境而受到日益广泛的关注。

由于金属盐类的水解过程难以控制，同时也很难找到与结构导向剂和氧化物有足够强相互作用的前驱体，以克服在煅烧所需温度下形成无序金属氧化物晶体而不是框架的问题，合理地设计有序介孔金属氧化物的合成一直存在困难。

为此，复旦大学邓勇辉教授团队提出了一种蒸发诱导协同组装（贰滨颁础）策略，可用于可控合成高质量的有序介孔金属氧化物（以奥翱3为例）。该策略通过配体辅助或团簇参与的组装方式，精确调控金属氧化物前驱体与两亲性嵌段共聚物（如聚环氧乙烷-聚苯乙烯）间的分子间相互作用，并借助碳支撑结晶技术优化热处理过程。

基于该上述策略，通过调整聚环氧乙烷-聚苯乙烯模板中聚苯乙烯链段长度，可以制备具有不同框架组成和可调孔径（10-35 nm）的有序介孔金属氧化物库，并能通过孔壁工程（如元素掺杂、贵金属修饰和异质结构建）实现精细修饰。

本研究论文详细阐述了实验设计与合成流程以确保结果可重复性，同时介绍了化学电阻式气体传感和电催化析氢反应作为有序介孔金属氧化物的潜在应用场景。

除了两亲性嵌段共聚物制备需时约2.5天，蒸发诱导协同组装策略合成有序介孔金属氧化物全程仅需约3.5天，并且无需特殊专业技能。

图1：利用溶剂蒸发诱导协同组装（EICA）策略制备有序介孔金属氧化物（OMMOs）示意图。(a) 配体辅助组装与团簇参与组装策略及碳支撑结晶技术的示意图。(b) OMMOs三步合成流程：制备组装体系、溶剂蒸发诱导自组装、两步煅烧（N2/空气）。

图2：配体辅助与团簇参与组装策略总览。(a) 单官能强配体（如AcAc）辅助组装。(b) 多官能弱配体（如柠檬酸）辅助组装。(c) 在THF中酸性多金属氧酸盐（POM）与嵌段共聚物静电组装。(d) 在DMF/H2O微均相二元溶液中非酸性POM与嵌段共聚物组装。

图3：PEO-b-PS嵌段共聚物的原子转移自由基聚合（ATRP）合成。(a) PEO-OH与2-溴异丁酰溴酯化制备大分子引发剂PEO-Br。(b) 以CuBr/PMDETA为催化体系，110°C下聚合得到PEO-b-PS。

图4：配体辅助组装制备的介孔WO3形貌与结构。(a) 配体辅助组装构建介孔WO3示意图。(b) SEM图：有序球形介孔结构。(c) TEM图：面心立方密排孔道。(d) HRTEM图：晶化孔壁晶格条纹。

图5：介孔WO3孔径随PEO-b-PS分子量变化规律。(a) 不同分子量PEO-b-PS胶束尺寸示意图。(b-d) SEM图：分别对应PEO114-b-PS186、PEO114-b-PS232、PEO114-b-PS297模板所得WO3。(e-g) SAXS图：对应三种模板的有序孔结构。(h-m) 氮气吸脱附等温线及孔径分布曲线。

综上所述，研究人员提出并系统阐述了一种“溶剂蒸发诱导协同组装（EICA）”通用策略，可在3.5天内精准构筑孔径10-35 nm、晶化孔壁且可化学剪裁的有序介孔金属氧化物。该成果解决了传统方法难以同时控制孔结构有序性与氧化物晶化度的难题，为气体传感、电催化析氢、储能转化等领域提供了一整套可复现、可扩展、可功能化的高质量介孔材料制备平台。

论文链接：丑迟迟辫蝉://诲辞颈.辞谤驳/10.1038/蝉41596-025-01225-飞