我们的星球正处于危机之中。人类活动的影响现已达到严重干扰了地球大气层、冰原、海洋、森林、土地和生物多样性的程度。[4]

温室气体排放量正在以惊人的速度上升。2018年4月，大气中的二氧化碳含量在整个月内达到平均百万分之410——这是80万年来的最高水平。[5]

金属有机框架虽然十分微小，但我们相信，这些能够帮助我们攻克上述问题。其独特特性可在解决一系列环境问题方面释放巨大潜力。以下是几项重要示例：

鉴于目前我们大气中的二氧化碳水平已十分令人担忧，开发有效的碳捕获和储存技术至关重要。但二氧化碳并不是释放到大气中的唯一可能导致问题的气体。在全球范围内，每年会生产近1.5亿吨氨（NH3），用于生产化肥、药品、商业清洁产品、制冷剂等。同时，烟气中的二氧化硫和氮氧化物因其对环境的破坏性影响而臭名昭著，这些会导致雾霾和酸雨，进而造成气候变化。金属有机框架的高孔隙率、可变孔径和高浓度活性吸附位点使其成为一种极具前瞻性的材料，可用于在工业活动和生产过程中捕获众多上述气体，大大降低这些气体的大气污染风险。

金属有机框架还可以在促进清洁燃料使用方面发挥作用。例如，氧燃料燃烧需要将氧气而不是空气输送到燃烧室，以使反应的气态产物几乎为纯净的二氧化碳，而不是气体混合物。其优点在于，碳捕获将不再需要气体分离。然而，氧燃料燃烧技术的广泛实施需要工业规模量的高纯度氧气。目前生产氧气的方法既昂贵又耗能，但金属有机框架具有改变这种现状的潜力。其他前瞻性可再生燃料——氢气（H2）和甲烷（CH4）——有望为汽车提供更清洁、更环保的汽油替代品。然而迄今为止，尚无法以足够高的容量储存这些气体，以使其得到广泛应用。金属有机框架在实现氢气和甲烷储存能力方面是最具发展前景的材料，由此使氢气和甲烷成为当前燃料的可行替代品。

金属有机框架的众多优势，尤其是其高表面积和模块化结构，使其成为多种学科的衔接点。金属有机框架的基础和应用属性的各个方面渗透至电子、医学、化学工程和光学等各个学科，因此可以毫不夸张地说，这是当今最活跃的研究领域之一。金属有机框架拥有巨大潜力，可为从应对气候变化，到抗击癌症等各方面带来巨大改观。考虑到其构成，“深度透视，拭目以待”这句话再合适不过了！