金属有机骨架（MOF）是由金属离子和有机连接物组成的杂化材料，具有高孔隙率、高结晶度和多尺度的化学可调性。透射电子显微镜（TEM）的最新进展及其在MOF结构-性质关系中的直接应用改变了人们对合理MOF设计和开发的看法。

基于此，美国西北大学Nathan C. Gianneschi，Omar K. Farha，加州大学圣地亚哥分校Seth M. Cohen综述了利用TEM对MOF的研究进展并进行了展望，强调了利用最先进的TEM技术来探索动态MOF过程。

文章要点

1）总结了TEM对MOF的结构分析，包括：1）纳米晶体结构（TEM提供了MOF晶体结构的直接证据）；2）表面和界面结构（HRTEM对MOF的研究达到原子分辨率，从而可以研究MOF的这些局部结构）；3）缺陷研究（TEM对了解缺陷的密度、分布和类型对于控制晶体质量和目标功能至关重要）；4）揭示主客体相互作用（主客体相互作用支配着MOF材料的储存、分离和催化应用的化学）。

2）总结了TEM对MOF的动态分析，包括：1）MOF的形成（直接了解MOF在溶液中的形成对于开发新的合成MOF化学以及优化MOF结构以获得目标性能具有重要意义）；2）LCTEM对MOF多晶型转变的研究；3）利用原位热透射电镜观察固态动力学；4）原位ETEM直接在分子水平上研究了柔性MOF可以通过客体分子的吸附和解吸过程经历可逆的结构转变，也就是孔隙“呼吸”，并伴随着晶胞参数的变化；5）TEM技术可以确定后合成转换（PSE）单个MOF颗粒的结构和组成。

Xinyi Gong, et al, nsights into the Structure and Dynamics of Metal–Organic Frameworks via Transmission Electron Microscopy, J. Am. Chem. Soc., 2020

DOI: 10.1021/jacs.0c08773

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c08773