近日，上海科技大学马延航教授和Osamu Terasaki教授的AMR述评文章“Electron Microscopy of Nanoporous Crystals”在线发表。文章着重讨论了利用电子显微学方法对各类纳米多孔材料（包括介孔硅、分子筛、金属有机框架和共价有机框架材料）的结构表征和解析，以及针对性的新方法开发，并总结了这类材料结构解析中仍然面临的一些挑战和需求。
关键词：纳米多孔材料；电子显微学；结构解析 At the same time, electron has a negative charge e-. Therefore, it interacts strongly with matter. We can change the energy and control its direction and its illumination (parallel or convergent) through the Coulomb force or Lorentz force. Nonetheless, the dynamical effect can also be used in a positive way: the break of Friedel’s law can be used for handedness determination. The final goal for structure solution will be to obtain the positions of all atoms in the framework or a guest and to have information on the bonding state responsible for material functions/performances. 文章内容简介 纳米多孔材料由于其低密度、高比表面积的结构特性而被广泛应用于各个领域，其结构的精准分析对于新材料的设计和新应用的开发都具有重要意义。然而，由于难以合成高结晶性大单晶等挑战，传统的X射线衍射方法在很多情况下不再适用。电子与物质具有强相互作用，电子显微学方法在微晶结构解析、微区结构分析等方面展现出巨大优势。但同时，强相互作用也会带来电子损伤、动力学散射等影响，如何克服甚至利用这些影响去进行进一步的结构分析至关重要。近年来，随着电子显微学的不断发展，包括三维电子衍射、低剂量高分辨成像等新型技术的出现，微晶结构解析也获得了空前发展。本篇综述主要就本实验室在纳米多孔材料（介孔硅、分子筛、金属有机框架MOF和共价有机框架COF）的结构表征和解析方面所做的部分工作进行了总结和评述，包括针对这四类材料体系的原子结构解析、局域结构分析、手性确认、新方法的开发等几个方面。 图1 纳米多孔材料的电子显微学研究 最后，我们还总结了目前纳米多孔材料的电子显微学研究中仍然面临的一些挑战，针对这些挑战我们仍然急需开发新的电子显微学方法，以进一步的揭示结构信息，促进材料发展。 NO.1 AMR：请问您选择该领域的初心是？ 作者团队： 进入21世纪以来，人们对能源、环境和生命健康越来越关注，对先进功能材料的需求也越来越大。纳米多孔材料由于具有大的比表面积、可调的孔径、结构多样化等优点，在吸附、分离、催化、储能和医药等领域有着广泛的应用。而原子或分子尺度精准的结构解析对于新材料的设计和新应用的开发都具有重要意义，因此，我们希望利用电子作为探针，探究纳米多孔材料奇妙的微观世界。 NO.2 AMR：请和大家分享一下这个领域可能会出现的研究机会！ 作者团队： 在基础研究方面，由于很多纳米多孔材料不耐电子束辐照，其原子尺度的精准结构分析和构效关系研究仍面临很大挑战。因此，如何利用电子显微学和其它表征手段对原子尺度的缺陷、负载的杂原子等精细结构进行表征，还需要持续的关注的研究。未来期待出现新的电子显微学方法和技术，在多尺度和多维度获得纳米多孔材料的信息，为新材料的设计提供指导。 NO.3 AMR：您对该领域的发展有何愿景? 作者团队： 未来，希望该领域能够吸引和培养更多的人才，利用电子显微学手段获得纳米多孔材料更多更深层次的信息，帮助解决实际工业应用中遇到的难题，发挥出其巨大的应用潜力。 作者团队简介 上海科技大学物质科学与技术学院 助理教授 马延航 马延航，上海科技大学物质科学与技术学院助理教授。2011年于上海交通大学获学士学位，2016年于斯德哥尔摩大学获博士学位，同年加入上海科技大学任课题组长，博士生导师。共发表文章60余篇，其中以通讯作者、第一作者或共同第一作者在Science, Nat. Mater., Nat. Commun., JACS, Angew. Chem. Int. Ed.等期刊发表文章10余篇，申请专利2项。担任JACS等期刊的审稿人。主持或参与国家自然科学基金面上、重点项目、集成项目和重大仪器专项等。团队的研究方向包括1）电子显微学新方法的开发；2）基于电子晶体学方法的原子结构和缺陷等表征；3）原位电子晶体学。 上海科技大学物质科学与技术学院 教授 Osamu Terasaki Osamu Terasaki，上海科技大学物质科学与技术学院教授，欧洲科学院院士，CħEM电镜中心主任。1965年和1967年于日本Tohoku University获得学士和硕士学位；1967-2003年，就职于Tohoku University；2003-2010年，担任瑞典斯德哥尔摩大学结构化学系主任；2009-2019年，被聘为韩国KAIST特聘教授；2014-2017年，任UC Berkeley访问教授；2015年至今，担任上海科技大学高分辨电镜中心主任。曾获得中国政府友谊奖（2003），国际分子筛Breck奖（2007&2019）和Humboldt研究奖（2008）。 上海科技大学物质科学与技术学院 博士后 周毅 周毅博士，上科大物质学院博士后。2020年于武汉大学获得博士学位，导师为邓鹤翔教授。博士期间在上海科技大学交流访问，学习电子显微学和电子晶体学。他目前的研究方向主要是MOFs/COFs/Zeolites的电子显微学表征和研究。 上海科技大学物质科学与技术学院 博士研究生 董卓雅 董卓雅，上科大物质学院博士研究生，2018年于华东理工大学获得学士学位，目前研究方向主要为电子晶体学和高分辨电子显微学。
