水的復雜氫鍵網絡在不同熱力學條件下呈現出多樣的結構和異常的特性。納米限域可進一步改變水的結構和性質，并誘導特定的水基元，這對大氣水收集等技術應用至關重要。然而，關于納米限域、特定親水吸附位點和水基元的關系研究仍然缺乏，限制了新型納米結構材料在水模板構建中的進一步設計。鑒于此，來自比利時根特大學分子建模中心的Veronique Van Speybroeck教授團隊探索了鋯基金屬有機框架（MOFs）中水的組織形式，這些框架具有不同的孔隙尺寸和化學組成，適合研究水基元的形成機制。研究發現，親水性MOFs的高度納米限域性和親水性位點使得水分子優先在吸附位點附近形成特定水簇，這些簇在適當條件下進一步組織成較大的水簇。結合分析模型，該研究揭示了通過控制吸附位點來精確調控水基元的形成路徑的潛力，為納米限域環境中應用水基元的設計提供了新思路。
文章要點：
1. 該研究首次探討了鋯基MOFs中水的組織形式，揭示了納米限域和親水性吸附位點對水簇形成的重要影響。
2. 通過分析模型，該研究為設計特定水基元和水網絡的應用提供了理論指導，推動了水模板技術的發展。
參考資料：
Lamaire, A., Wieme, J., Vandenhaute, S. et al. Water motifs in zirconium metal-organic frameworks induced by nanoconfinement and hydrophilic adsorption sites. Nat Commun 15, 9997 (2024).
https://doi.org/10.1038/s41467-024-54538-z
10.1038/s41467-024-54538-z
