具有规则双连续结构（bicontinuous structure）的多孔材料由于周期性规则多孔结构和三维的互联网络（3D interconnected network）和孔道（pore channel）的特点，因此得到广泛关注。双连续结构有助于促进反应物种在材料的内部传质，因此能够增加催化活性位点的使用效率。而且由于材料具有规则的双连续结构，因此展示了优异的光学和磁性，比如可调控的光学能带结构、负反射率、多重等效磁化结构（multiple equivalent magnetization configuration）。由于双连续多孔材料具有这些优异性质，因此促进人们发展能够制备这种双连续多孔材料的方法学。在目前发展的一些合成方法学中，通过嵌段共聚物的自组装方式进行材料合成时一种非常有效的方法制备多种多样的双连续结构功能材料，这些材料的孔能够在1~500 nm之间调节。

有鉴于此，上海交通大学麦亦勇等综述报道目前双连续结构多孔材料的进展，对合成方法、结构调控（拓扑结构、孔径的尺寸、晶格参数）、在能量存储和转化领域的应用前景、光子晶体、药物输送和释放、纳米反应器、生物分子选择等领域的应用前景进行总结和展望。

本文要点：

（1）

对目前嵌段共聚物自组装导向法合成双连续多孔材料以及合成的多孔材料相关应用进行总结和展望。首先，介绍双连续多孔材料的分类和结构，讨论了嵌段共聚物自组装制备双连续结构多孔材料的优势和机理。随后，对目前的主要合成方法进行总结，包括EISA、EIAA、纳米铸造（软模板、硬模板）等方法。通过这些表现优异的方法学，合成了SiO₂、金属、氧化物、硫化物、碳、聚合物等多种多样的双连续功能材料；而且，由于合成方法能够方便的控制形貌、孔径尺寸、单晶参数，因此能够合成结构/维度可控的双连续多孔材料，而且合成的材料能够在孔体积、单胞参数之间进行调节。而且由于结构可调控，因此双连续多孔材料能够实现独特的光学、电子学、磁性等，从而控制其功能效果。

（2）

作者在文章中讨论了双连续多孔材料的潜在应用前景，比如能量存储和转换、超材料、光子晶体、药物输送和释放、纳米反应器、生物分子选择。在能量存储和转换双连续结构材料有利于快速的传质。与其他孔结构的电极材料相比，双连续电极材料能够产生填充电解液的互联型孔结构网络，因此有助于离子的快速传输，从而实现较高的比容量和优异的能量存储倍率性能。双连续材料结构能够缓解ORR和HER催化反应比较缓慢的动力学，从而原料和产物实现了更好的传质。当作为光催化剂时，双连续多孔材料能够将光激发产生的载流子进行快速的传输，促进内部晶粒之间的电荷转移/传输，降低光生电子-空穴的复合问题。具有互相连接结构的双连续多孔结构能够保证在构建杂化太阳能电池过程中，有机相能够更好的进入材料内部，优化电荷的产生和收集。此外，双连续多孔材料展示了一些独特的光学性能（负反射效应和光子晶体）和磁性（3D磁性晶体）。

参考文献

Luoxing Xiang, Qian Li, Chen Li, Qiqi Yang, Fugui Xu, Yiyong Mai, Block Copolymer Self-Assembly Directed Synthesis of Porous Materials with Ordered Bicontinuous Structures and Their Potential Applications, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202207684

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202207684