二維納米材料憑借其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與優(yōu)異的理化性質(zhì)，成為多領(lǐng)域研究熱點(diǎn)，而二維介孔材料融合二維結(jié)構(gòu)與介孔特性，優(yōu)化了傳輸路徑、提升了活性位點(diǎn)可及性，突破了傳統(tǒng)二維材料局限并拓寬了應(yīng)用場(chǎng)景；當(dāng)前該材料的合成策略雖種類(lèi)較多，但多數(shù)難以精準(zhǔn)調(diào)控結(jié)構(gòu)參數(shù)，膠束自組裝作為自下而上的高效可調(diào)控方法，能較好控制孔道與骨架結(jié)構(gòu)，其中界面導(dǎo)向法還可制備出多種類(lèi)型的二維介孔材料，不過(guò)該方法仍存在橫向尺寸不可控、結(jié)構(gòu)精度有限等待解問(wèn)題。

盡管在二維（2D）介孔納米材料的合成方面取得了顯著進(jìn)展，但對(duì)其成分、形態(tài)和尺寸參數(shù)（包括組分分布、橫向尺寸、厚度和介孔幾何結(jié)構(gòu)）的精確控制仍然是一項(xiàng)尚未解決的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。近日，復(fù)旦大學(xué)李曉民課題組與卡塔爾大學(xué)Mohamed F. Mady合作在Journal of the American Chemical Society期刊上發(fā)表研究性論文，開(kāi)發(fā)了一種界面限制各向異性組裝策略，首次合成了具有可調(diào)結(jié)構(gòu)特征的方形二維介孔納米片，其組分（金屬離子摻雜介孔聚多巴胺或二氧化硅）、橫向尺寸（100~200 nm）、厚度（14~25 nm）及面內(nèi)介孔孔徑（8~20 nm）均可精準(zhǔn)調(diào)控。

該策略以截角菱形十二面體（TRD）ZIF-8納米顆粒為晶種，引導(dǎo)介孔膠束在其六個(gè){100}晶面選擇性組裝；方形晶面的幾何限域作用誘導(dǎo)膠束界面有序排列，形成二維片狀結(jié)構(gòu)并繼承晶種方形形貌?？涛gZIF-8晶種后，納米片仍維持規(guī)整方形二維形貌及介孔孔道結(jié)構(gòu)。該方法普適性良好，可制備結(jié)構(gòu)參數(shù)可調(diào)、摻雜不同金屬離子的多樣化二維介孔納米材料。為驗(yàn)證可行性，本研究制備鋅/鐵摻雜介孔聚多巴胺（mPDA-Zn2+/Fe2+）方形納米片，其兼具規(guī)整二維結(jié)構(gòu)、近紅外（NIR）光熱性能與類(lèi)芬頓催化活性，可實(shí)現(xiàn)協(xié)同治療。相較于傳統(tǒng)球形同類(lèi)材料（最大反應(yīng)速率1.08×10-8 mol·L-1·s-1），該納米片最大反應(yīng)速率達(dá)2.11×10-8 mol·L-1·s-1，提升近一倍，腫瘤抑制率最高達(dá)90%，抑瘤效果顯著。綜上，本研究建立了結(jié)構(gòu)參數(shù)可精準(zhǔn)調(diào)控的方形二維介孔納米片制備新方法，為其在生物醫(yī)學(xué)及其他領(lǐng)域的應(yīng)用開(kāi)辟新契機(jī)。

圖1. 二維mPDA-Zn2+/Fe2+納米方塊的表征。

Tailoring Square-Shaped 2D Mesoporous Nanosheets via an Interface-Confined Anisotropic Assembly Strategy

Minchao Liu, Hongyue Yu, Yufang Kou, Jia Jia, Yan Yu, Farah M. El-Makaty, Tiancong Zhao, Shuai Wang, Dongyuan Zhao, Mohamed F. Mady*, Xiaomin Li*

J. Am. Chem. Soc.,2026, DOI: 10.1021/jacs.5c18433

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