西安科學家讓電子顯微鏡能看清有機分子

　　「通俗地講，就是在以前用電子顯微鏡看清金屬表面是沒有問題的，但是不可能看清有機分子。我參與的研究讓這種不可能變為了可能。」 國際著名科技期刊《自然·材料》（《Nature Materials》），日前刊發了西安科技大學鄭斌博士參與的研究成果論文「高分辨透射電鏡揭露金屬有機骨架材料的表面及界面結構」。在13位作者中，鄭斌博士排名第3，為唯一的國內人員，西安科技大學為唯一的國內單位。

　　原來，金屬有機骨架(Metal-Organic Frameworks, MOFs) 是由有機基團與金屬離子在空間自組裝而成的多孔結構，其擁有巨大的內表面積、極低的晶體密度以及可調節的孔尺寸和功能結構，在氣體的存儲和分離，催化以及藥物緩釋等具有誘人的應用前景。然而，像其他晶體材料一樣，MOFs晶體也具有一些局域的非周期性的結構特徵，比如表界面、缺陷和無序等，這些特徵對於傳質、吸附和催化具有重要的影響。這些特徵和晶體結構一樣重要。高分辨電鏡是觀察局域結構的有效工具。

　　然而，傳統的高分辨電鏡是無法觀察MOFs。因為柔軟的有機基團的存在，高能電子束會瞬間破壞MOFs的結構。以前的研究表明，在極低劑量的電子束下MOFs是可以維持其結構的，但是傳統的方法無法在低劑量電子束下獲得高信噪比的圖片。研究中利用直接探測電子計數相機技術來降低電子顯微鏡成像所需的電子束劑量，從而削弱了其對金屬有機骨架結構的衝擊，可確保觀察到真實的結構，而且圖像的解析度達到了0.21納米。

　　據了解，《自然·材料》（Nature Materials）專注於報導全球材料科技的最新研究進展，閱讀群體廣泛。該雜誌2016年影響因子高達38.891，超過《自然》（38.138）和《科學》（34.661）。

　　據悉，這是西安科技大學建校以來首次在《自然·材料》（Nature Materials）發表高水平學術論文。該研究與美國勞倫斯伯克利國家實驗室和沙特阿卜杜拉國王科技大學合作完成，得到了國家自然科學基金（21503165）和西安科技大學的資助。