Imagen de grado atómico real de los comportamientos mecánicos estáticos y dinámicos de las moléculas en mof utilizando la tecnología idpc

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Imagen de grado atómico real de los comportamientos mecánicos estáticos y dinámicos de las moléculas en mof utilizando la tecnología idpc - stem

Fecha:2025-11-21Leer:1

Con su capacidad única de análisis espacial real, la tecnología de imágenes espaciales reales puede observar directamente la disposición atómica, la estructura de interfaz y varios defectos de celosía en la superficie del material, logrando un análisis preciso de la estructura local, lo que puede ayudarnos a comprender las propiedades físico - químicas de las moléculas del material a nivel atómico. esta ventaja no Puede ser reemplazada por la tecnología de difracción espacial inversa. Sin embargo, debido a que materiales porosos complejos como la zeolita y el marco orgánico metálico (mof) son materiales típicos sensibles al haz de electrones, su microestructura es muy propensa a colapsos, amorfos y otros daños irreversibles bajo la irradiación de haces de electrones de alta energía, lo que plantea requisitos estrictos para la observación de dosis bajas utilizando técnicas de caracterización microscópica electrónica para estudiar el comportamiento molecular y la interacción a nivel atómico.

El Grupo de investigación del Profesor Shen boyuan de la Universidad de Suzhou y sus colaboradores obtuvieron imágenes y análisis de la red cristalina UIO - 66 (una estructura típica de mof) a través de la tecnología de contraste de fase diferencial integral (idpc - stem), lo que verificó la efectividad de idpc - stem en la visualización molecular en materiales sensibles electrónicos, yEspacio realLas ventajas de las imágenes en el estudio del comportamiento molecular y las interacciones. Sobre esta base, se ha desarrollado un método espacial real que utiliza la estructura de dominio limitado del esqueleto para estudiar el análisis estructural y el estudio del comportamiento de las moléculas orgánicas, abriendo un nuevo camino para el estudio de imágenes de microscopía electrónica de las moléculas orgánicas.

Somos uno de los pocos equipos de investigación de microscopía electrónica en el mundo que se centra en pequeñas estructuras moleculares orgánicas. Debido a las propiedades extremadamente sensibles de la estructura molecular orgánica al haz de electrones, la tecnología de imágenes de microscopía electrónica en el espacio real es difícil de aplicar al estudio de este tipo de sistemas orgánicos. En los últimos años, la popularización de una serie de tecnologías de imágenes de dosis bajas representadas por idpc - stem ha traído esperanza a esta dirección de Investigación. Hemos estado dedicados al estudio de imágenes idpc - stem de materiales sensibles electrónicamente desde 2018, en tamices moleculares, MOF、 Se han logrado una serie de avances en sistemas como la perovskita. En este trabajo, utilizamos esta tecnología para lograr imágenes reales a nivel atómico de unidades moleculares orgánicas en la estructura mof, e incluso podemos estudiar los cambios estáticos y dinámicos de los enlaces químicos en diferentes estados, aplicando la tecnología de microscopía electrónica de baja dosis al extremo de las imágenes moleculares en el espacio real.

Profesor Shen boyuan

Universidad de Suzhou

Usan Thermo Science ™ Titan Cubed Themis G2 300Microscopio electrónico de transmisión de corrección de diferencia esféricaLa estructura atómica del ácido tereftálico Molecular limitado en UIO - 66 en estado cuasiestático fue analizada por primera vez por la dosis baja de idpc - stem en el y su comportamiento estático y dinámico Molecular durante el proceso de estiramiento y compresión fue revelado en el espacio real. Estos resultados apoyan perfectamente la simulación del primer principio, mostrando la deformación elástica de la tecla de coordinación y c₆Vibración térmica del anillo. El estudio no solo proporciona una estrategia eficaz para el control atómico y la imagen estática y Dinámica molecular en la química de malla, sino que también abre nuevas vías para estudiar el comportamiento y la interacción de otras moléculas en Estados limitados e incluso las propiedades físico - químicas desde una nueva perspectiva de los enlaces atómicos y químicos. Los resultados relevantes se encuentran enCartas de revisión física"Publicado en la revista (phys. rev. lett. 135, 183001.).

Phys. El reverendo Lett. 135, 183001. DOI: 10.1103/sd72-g4t8

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