通过环境传输电子显微镜对金属有机框架进行孔透气
Lucas R Parent, C Huy Pham, Joseph P Patterson1
1Labratory of Materials and Interface Chemistry and Center of Multiscale Electron Microscopy, Department of Chemical Engineering and Chemistry, Eindhoven University of Technology , 5612 AZ Eindhoven, The Netherlands.
Journal of the American Chemical Society
|September 26, 2017
概括
研究人员使用先进的显微镜和模拟直接观察金属有机框架 (MOF) 在单个纳米晶体中呼吸. 这揭示了MOF结构在气体吸附和温度变化过程中如何重组.
科学领域:
- 材料科学
- 纳米技术
- 化学学
背景情况:
- 金属有机框架 (MOF) 是具有大面积和灵活结构的多功能材料.
- 在对温度和压力等外部刺激的反应中,MOF可以表现出可逆的结构转变,称为"呼吸".
- 在单个纳米晶体水平上对MOF呼吸机制的直接观察是有限的.
研究的目的:
- 直接描述和阐明MOF呼吸过程中的结构重组过程.
- 在不同的条件下研究单个MOF纳米晶体的动态行为.
- 建立框架灵活性,毛孔动态和主机-客户互动之间的联系.
主要方法:
- 在现场环境传输电子显微镜 (ETEM) 直接可视化纳米晶体行为.
- 计算机模拟 (在方法) 用于将实验观测与格子级信息相关联.
- 可逆吸附水和温度变化作为诱导MOF呼吸的刺激.
主要成果:
- 在单个MIL-53 ((Cr) 纳米晶体中直接可视化呼吸行为.
- 在水吸附和温度波动期间,框架重组过程的阐明.
- 单纳米晶体结构变化与模拟的晶格层洞察力的相关性.
结论:
- 结合ETEM和模拟方法提供了对MOF呼吸机制的基本见解.
- 了解单纳米晶体动态对于设计具有定制性质的MOF至关重要.
- 这项研究有助于理解灵活的多孔材料的结构性质关系.
