理解客体分子、温度/应力等外部刺激导致MOF材料产生结构响应，目前在多种应用领域中受到越来越多的关注，能够在气体存储、能量储存、控制药物释放、可调控的机械性能、分子传感等领域中产生应用前景。有鉴于此，华东理工大学吴新平、牛津大学S. C. Edman Tsang等报道了通过精修的中子衍射/同步辐射、DFT计算，对富含缺陷的Zr-MOF在不同温度和逐步吸收NH₃过程中的吸附过程中配体变化相关的理解。

本文要点：

（1）

分别对包含联苯二甲酸酯和联吡啶二甲酸酯的UiO-67、UiO-bpydc型MOF作为模型，考察官能团连接体对NH₃亲和度的影响和变化，通过动态连接体的转动和无序化、结构刚性产生的门控多孔性导致刺激调控性质。

（2）

虽然UiO-67、UiO-bpydc的结构非常类似，发现当有机配体由酚类基团更换为有机连接体，NH₃的吸附变化。这种分子控制过程中通过控制结构中的H键网络、联吡啶结构和吸附NH₃之间形成的无序状态，该过程中不会导致孔径大小、晶格参数的改变。

（3）

通过随温度变化的中子散射表征研究，揭示了NH₃导致有机连接体的旋转。同时，展示了有机连接体的结构柔性程度对小客体分子的种类和数量吸附性能产生显著影响。本文工作展示了从分子级别控制材料的性质。

参考文献

Tatchamapan Yoskamtorn, Pu Zhao, Xin-Ping Wu*, Kirsty Purchase, Fabio Orlandi, Pascal Manuel, James Taylor, Yiyang Li, Sarah Day, Lin Ye, Chiu C. Tang, Yufei Zhao, and S. C. Edman Tsang*, Responses of Defect-Rich Zr-Based Metal–Organic Frameworks toward NH₃ Adsorption, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.0c12483

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c12483