有序组装体的结构与功能调控是具有重要理论和实际意义的研究课题。传统组装一般在水或有机溶剂中进行，超临界流体是具有许多独特性质的新型介质和功能流体。在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的大力支持下，化学所胶体、界面与化学热力学实验室的研究人员在新型介质调控有序组装研究方面取得了新进展： 

  提出以金属-有机框架（MOF）作为乳化剂、在超临界CO₂/水中形成乳液的研究思路。采用“亲水性”MOF形成水包CO₂型乳液，而“亲CO₂性”MOF则促进超临界CO₂包水型乳液的形成，乳液液滴的微观结构可通过CO₂压力和MOF组成进行调控。这种由MOF、CO₂和水组成的新型乳液为MOF高级结构的组装提供了新途径。将乳液中的CO₂和水在冷冻状态下去除后，制得具有大孔-介孔-微孔结构的三维网络MOF材料、空心MOF微球等。该工作被《德国应用化学》选为“Hot Paper”（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 11372-11376）。 

图1 MOF稳定超临界CO₂/水乳液及MOF高级结构组装 

  采用与超临界CO₂和水同时存在较强相互作用的金属配合物作为双亲分子，在超临界CO₂/水体系中自组装形成反胶束，通过改变CO₂压力和水含量，可对反胶束的微观结构和性质进行调控。这种由金属配合物组装而成、超临界CO₂做连续相的反胶束为光催化CO₂转化提供了界面反应的新途径（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 13533-13537）。