尽管技术已经取得了巨大进步,但在纳米尺度上研究气固界面仍然是一项艰巨的挑战。需要开发纳米光谱方法来揭示功能材料在气体吸附、分离和转化过程中的客体相互作用。
近日,荷兰乌得勒支大学Bert M. Weckhuysen报道了引入原位光诱导力显微镜(PiFM)来揭示金属有机骨架(MOFs)与水之间的位点特异性相互作用。
文章要点
1)研究人员开发了两类亲表面锚定MOF(SURMOF)模型体系,利用自组装技术实现了亲水性HKUST-1和疏水性ZIF-8纳米结构域的并排异质生长。
2)利用PiFM研究了D2O在(缺陷)HKUST-1桨轮(paddlewheels)上的局部吸附动力学,并显示了D2O的吸附等温线。通过监测缺陷振动,研究人员实时可视化了现有缺陷的饱和度和D2O引起的缺陷产生。
这项工作展示了原位PiFM在揭示气体吸附机制和绘制功能材料(MOF)活性位点方面的潜力。
Guusje Delen, et al, In Situ Nanoscale Infrared Spectroscopy of Water Adsorption on Nanoislands of Surface-Anchored Metal-Organic Frameworks, Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI:10.1002/anie.202011564
https://doi.org/10.1002/anie.202011564