金属有机框架材料（MOFs）的性能主要基于Lewis酸碱理论。该理论由Gilbert N. Lewis于1923年提出，将能接受电子对的分子定义为酸，将能提供电子对的分子定义为碱。在挥发性有机化合物（VOCs）的光催化降解过程中，MOFs的功能化改造关键在于其酸碱性的考量。例如，苯系VOCs因其富电子结构，被视为Lewis碱性VOCs，而醛类VOCs的缺电子结构则被视为Lewis酸性VOCs。
研究者通过设计MOFs的配体分子，改变其表面基团和空隙结构，以调节材料的化学环境。例如，疏水性官能团如-CH3可以增强对非极性气体的选择性吸附，而Lewis碱性基团如-NH3则能增强对Lewis酸性气体的吸附能力。MOFs中的金属簇通常具有Lewis酸性，通过配体的功能化，可使其显示Lewis碱性。这可以通过密度泛函理论计算，或者通过物理和有机方法如电子自旋共振（ESR）峰位置改变或荧光基团的配位强度来定量表征。
MOFs的高可调性、大比表面积和多孔结构使其在光催化降解VOCs过程中展现出潜力。其大比表面积和多孔性有助于减少中间产物的积累，保持催化剂的高效催化活性。同时，作为过渡金属离子与有机配体的复合体，它们的Lewis酸性特性为VOCs的光催化降解提供了有利条件。
通过上述功能化设计，MOFs展现出选择性吸附气体污染物分子的能力，如苯系物，这为针对性地降解不同性质的VOCs提供了可能。引用文献详细描述了不同研究如何利用MOFs的特性进行Lewis酸碱性，以及在实际应用中所取得的进展。这些研究进一步证明了MOFs作为酸碱催化剂在VOCs处理中的潜在价值。
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