Matter是Cell雜志繼Chem，Joule之后推出的另一本材料類刊物，與Cell, Chem和Joule互為姊妹刊。稿件接收方向涵蓋各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)秀先進(jìn)材料，包括生物材料，能源材料，光學(xué)材料，磁性材料等。將于2019年7月推出首刊，已于去年11月開始接受投稿。Matter雜志創(chuàng)刊后接收的首篇文章，作者特邀中科幻彩為其制作了Cover Image，接下來將為大家賞析此次封面設(shè)計(jì)，并分享此項(xiàng)科研成果。
成果簡介
連接體交換已成為金屬有機(jī)框架（MOF）合成中的新興主題，但這種策略的實(shí)用性主要局限于基于不穩(wěn)定的低價(jià)金屬M(fèi)OF。美國德克薩斯A&M大學(xué)周宏才、袁帥團(tuán)隊(duì)通過連接體不穩(wěn)定化及重裝實(shí)現(xiàn)了通常被認(rèn)為難以或不可能完成的惰性框架內(nèi)的后合成連接體替換。初始連接體的不穩(wěn)定化允許原本惰性高價(jià)MOF內(nèi)的次序性連接體插入。這些重裝的或長或短的連接體使得整體框架實(shí)現(xiàn)連續(xù)性的擴(kuò)張和收縮。結(jié)合動態(tài)共價(jià)化學(xué)和配位化學(xué)的方法，運(yùn)用具有高度可調(diào)性的框架設(shè)計(jì)新理念，實(shí)現(xiàn)了分子層面的“移植手術(shù)”，使得MOF可以在面對特定刺激環(huán)境時(shí)可以伸縮自如。
設(shè)計(jì)靈感
本圖的設(shè)計(jì)靈感來自作者對于MOF分子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路，MOF分子在傳送帶上運(yùn)行，噴霧相當(dāng)于引入一種反應(yīng)——引入具有亞胺鍵的不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體，從而演示出MOF鏈不斷延長的變化，并可以觀察到MOF的邊長變化。他們通過連接體不穩(wěn)定化（labilization）及重裝（reinstallation），完成了通常被認(rèn)為難以完成的惰性MOF框架內(nèi)的合成后連接體替換。穩(wěn)定的Zr基MOF合成后，研究者將具有亞胺鍵的不穩(wěn)定連接體引入結(jié)構(gòu)，造成MOF中初始連接體的不穩(wěn)定化，讓原本惰性MOF內(nèi)可次序性插入更長或更短的連接體。這些或長或短的連接體的重裝，就像精確的分子層面“移植手術(shù)”，使得整體框架實(shí)現(xiàn)連續(xù)的擴(kuò)展或收縮，同時(shí)還能使得MOF的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和非互穿網(wǎng)絡(luò)得到保持。
原文鏈接
Liang Feng, Shuai Yuan*, Jun-Sheng Qin, Ying Wang, Angelo Kirchon, Di Qiu, Lin Cheng, Sherzod T. Madrahimov and Hong-Cai Zhou*Lattice Expansion and Contraction in Metal-Organic Frameworks by Sequential Linker Reinstallation. Matter, 2019, DOI: 10.1016/j.matt.2019.02.002
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