2019年5月13日，前沿院跨尺度多孔材料研究中心团队与国外著名高校紧密合作，在《Nature Chemistry》（Nature子刊，最新影响因子: 26.20 ）上发表了题为“Imaging defects and their evolution in a metal–organic framework at sub-unit-cell resolution”的研究论文，该中心研究人员为共同第一作者。
图 Uio-66局部结构对比
UiO-66目前作为最广泛研究的MOF材料之一，具有独特的化学稳定性和催化活性，先前的研究表明，该优异性能主要得益于MOF材料中的缺陷结构。高分辨透射电子显微镜（HRTEM）具有原子分辨率，可以直接观测真实空间中的结构缺陷，然而MOF材料具有结构敏感性，大量电子束的轰击很容易破坏其特征结构，因此传统的HRTEM技术不适合研究MOF空间结构，同时有机配体的存在，对提高电镜照片的分辨率和对比度也提出了新的考验。
该研究采用最新的低剂量HRTEM技术，结合电子晶体学，在亚单胞尺度上观测到UiO-66结构中的缺陷类型、结构、分布以及其演变行为。研究发现，UiO-66结构中存在配体缺陷和金属簇缺陷两种类型，通过控制合成条件可以有效调节两者在结构中的浓度；催化测试表明，在Lewis酸催化反应中金属簇缺陷比配体缺陷更具有催化活性。
该项工作通过独特的技术手段，实现了对MOF结构中局部缺陷结构的高分辨成像，为电镜技术在MOF敏感材料表征领域提供了全新的思路，也对纳微米结构功能材料的构效关系提供了更直接的研究手段。
科发院 前沿院 供稿
全文链接：https://www.nature.com/articles/s41557-019-0263-4
