具有高表面积、大孔体积、可调纳米结构和多种成分的介孔材料已被广泛研究，在吸附、催化、分离、生物医学、能量存储和转换，特别是涉及大分子的化学过程中显示出巨大的潜力。尽管取得了很大进展，但如何准确设计和合成介孔材料仍然是当前研究的主题，以便更好地理解介孔材料的结构-性能关系，满足日益增长的多样化应用需求。

有鉴于此，复旦大学赵东元院士、李伟教授等人，总结了二维介孔材料的合成策略的研究进展。

本文要点

1）通常，介孔材料可以通过自下而上的自组装方法扩展到各种不同的维度，但它们中的大多数都以球形和块状固体为中心。自从首次报道石墨烯的分离以来，二维材料因其迷人的光学、电学和机械性能而引起了相当大的关注，为基础科学开辟了一个新的研究领域。通常，2D 材料是原子级厚的薄片，理论上具有高表面积，这通常转化为高反应活性和量子效应。然而，二维材料容易形成密集堆叠结构，从而极大地阻碍了传质和对其实际活性表面的充分利用。二维介孔材料结合了二维和介孔结构的独特特性，代表了材料科学的一个新研究方向。有序介孔的引入不仅可以有效地调整二维材料的电结构，还可以打开面内传输路径并增加二维材料的可及表面位点。另一方面，将介孔材料推向扩展的横向尺寸形成独特的二维超薄纳米片，可以有效地解决块体对应物难以接近的表面积、不令人满意的传质阻力等限制。

2）二维介孔材料，包括固有层状或非层状纳米片，在各种应用场景中表现出非常迷人的特性和显着提高的性能。已经进行了许多尝试通过自上向下的方法合成二维介孔材料。在这种情况下，首先构建纳米片，然后通常通过后蚀刻或结构转换方法生成面内介孔。这种方法通常会产生原子级薄的纳米片，但具有无序的多孔和缺陷结构。而且，这种方式复杂、耗时且不可控。

3）继二维材料自下而上合成之后，制备二维介孔材料最直接可行的方法是胶束引导自组装策略。第一个关键问题是建立一个界面，其中胶束可以二维自组装，就像金属催化剂上石墨烯的经典化学气相沉积合成一样。两相之间的界面，通常包括气液、液液和固液，为二维生长过程提供了无限空间。第二个关键问题是将胶束和框架构建单元定向组织成沿横向尺寸的周期性排列，而不会在垂直方向上生长。第三个挑战是在不干扰组装过程的情况下，实现孔壁的可控聚合和结晶。值得注意的是，这种方法非常简单且可重复，最近在二维介孔材料方面引起了相当大的关注。

参考文献：

Yan Ai et al. 2D mesoporous materials. National Science Review, 2021.

DOI: 10.1093/nsr/nwab108

https://doi.org/10.1093/nsr/nwab108