金属有机骨架(MOFs)是一类快速发展的网格晶体,是研究原位晶体界面的理想对象。这些由有机连接物与金属离子配位形成的骨架,具有结构精准的孔隙空间,空间内的物质可以被调节和控制,表现出良好的存储、分离和转化性能。
近日,武汉大学邓鹤翔教授,中科院苏州纳米所Xiaochun Zhou利用原位暗场显微镜跟踪了流动池溶剂热合成MOFs的过程中晶体界面的演化。
文章要点
1)通过精确测量特定晶体刻面的生长速率,可以提取Cu-MOF-74 (1D)、Co-ZIF、Cu-MOF-2-BDC、Cu-MOF-2-NDC (2D)和HKUST-1 (3D),这五种典型MOF晶体生长的关键决定因素。组成的有机连接体和金属离子对不同的MOF起着重要但独立的作用,而不是与相应的化学式密切相关,这提供了对晶体生长机制的洞察。
2)此外,在中断时,研究人员观察到晶体界面的退化和恢复,揭示了界面对MOF晶体生长的影响。同时,发现了过渡层,该过渡层介导了分子构建块的连接,以在界面形成MOF单晶。
与现有模型相比,本研究提出了一种描述晶体界面演化的替代方法。
参考文献
Han et al., Determining factors in the growth of MOF single crystals unveiled by in situ interface imaging, Chem
(2022),
DOI: 10.1016/j.chempr.2022.03.006
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2022.03.006