در طی چند دهه گذشته تعداد بیشماری از مواد جامد سنتزی توصیف شده‌اند که حاوی یونهای فلزی‌اند و توسط گونه‌های مولکولی به هم پیوند خورده‌اند. این مجموعه از ترکیبات به عناوین مختلف همچون مواد هیبرید آلی معدنی، پلیمرهای کوئوردیناسیونی، چارچوبهای فلز-آلی و ترکیبات آلی شبه زئولیت نامگذاری شده‌اند. چارچوبهای فلز-آلی یا به اختصار ماف ها، ترکیبات متخلخل و بلوری با برهمکنش قوی فلز لیگاند هستند که اولین بار در سال ۱۹۸۹ توسط هوسكين و رابسون معرفی شدند و سپس توسط یاقی و همکارانش گسترش یافتند و نمونه های اولیه ارائه شده توسط آنها ساختارهای چهاروجهی یا هشت وجهی داشتند. بیشتر مافها در دسته میکرو متخلخل‌ها قرار دارند و تنها بخش کوچکی از آنها در دسته بندی مزو متخلخل‌ها جای میگیرند. مافها در شیمی، فیزیک، مهندسی و زیست شناسی مورد توجه هستند. تعداد این ساختارها اکنون از ۹۹۰۰۰ فراتر رفته‌است.
از مزایای این ساختارها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
(۱) اندازه بزرگ، قابل دسترس بودن و قابل تنظیم بودن منافذ
(۲) تخلخل فرق العاده بالا (تا ۹۰٪ حجم آزاد)
(۳) مساحت سطح داخلی بزرگ، بیش از m2/g 6۰۰۰
(٤) تنوع فوق العاده هر دو جز آلی و معدنی ساختاری آنها که قابلیت طراحی بالا را امکان پذیر می‌کند.
(5) قابل اصلاح پذیری ساختار پس از سنتز به جهت دسترسی، واکنشپذیری منافذ داخلی و سایتهای فعال
این خصوصیات باعث ایجاد ماف‌هایی با کاربردهای بالقوه در زمینه‌های مختلف همچون انرژی͏های پاک و به طور عمده به عنوان ذخیره ساز گازهایی مانند متان و هیدروژن، به عنوان جاذب با ظرفیت بالا برای رفع نیازهای مختلف جداسازی، کاربرد در غشاها، کاتالیست، دستگاه‌های فیلم نازک و تصویر برداری زیستی شده‌اند. در بحث کاربرد کاتالیستی برخی از مافها با حذف حلال جذب شده در ساختارشان می‌توانند سایتهای کاتیون فلزی غیر اشباع را تشکیل دهند. سپس فلز باز می‌تواند به عنوان یک اسید لوئیس در واکنش‌هایی نظیر دیلز آلدر نوآرایی بکمن و غیره عمل کند. غلظت بالای مکان‌های فلزی در یک ماف و دسترسی بالقوه آنها به دلیل تخلخل چارچوب مافها را بسیار جالب می‌کند.
واحدهای سازنده ی مافها:
همانطور که در شکل (۱) مشخص است جزء فلزی (معدنی) در ماف می‌تواند یک کمپلکس فلزی و یا خوشه‌ای شامل دو یا چندین مرکز فلزی باشند که به نقاط یا گره های اتصال معروفند و جزء آلی (لیگاند) به عنوان پل یا اتصال دهنده گره‌های فلزی را به صورت هماهنگ به یکدیگر وصل می‌کند. برای مطالعه و درک هر چه بهتر این اتصالات و پیش بینی ساختار حین طراحی مافها از مفهوم واحد ساختاری ثانویه که پیشتر در مورد زئولیت‌ها مطرح شده بود استفاده می‌شود. همانند زئولیت در مافها نیز از اتصال این واحدهای ثانویه در کنار یکدیگر ساختار ماف شکل میگیرد.
شکل 1. طرح کلی از ساختار سه بعدی چارچوب فلز-آلی
تا سال 2009، 130 واحد ساختاری ثانویه طراحی و ثبت گردید که در شکل 2 برخی از این واحدهای ساختاری ثانویه نشان داد شده است.
شکل 2. برخی از واحدهای ساختاری ثانویه مافها
لیگاندهایی که در چارچوبهای فلز-آلی استفاده می‌شوند شامل گروه های عاملی نظیر فسفات، سولفونات، آهن، کربوکسیلات یا نیتریل می‌باشد. همچنین چندین فلز در سنتز ماف ها مورد استفاده قرار میگیرند که به ۲ دسته اکسیدی و نیتراتی تقسیم می‌شوند از میان فلزات مورد استفاده در طراحی مافها یونهای فلزات واسطه نظیر Cr2+ ,Zn2 , و +Cu2 و +Fe2 بیشتر متداولاند. همچنین برخی از یونهای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی و یونهای فلزات خاک‌های نادر نیز در ساختار مافها به کار رفته‌اند.
