近日，武漢理工大學硅酸鹽建築材料國家重點實驗室特聘教授嶽遠征院士團隊與美國加州大學（戴維斯）Sabyasachi Sen教授團隊、美國強磁場實驗室Zhehong Gan博士團隊協作 ，在《Science》在線發表題為“Ultrahigh-field 67Zn NMR reveals short-range disorder in zeolitic imidazolate framework glasses”的研究。該研究利用世界最高磁場強度35.2 特斯拉(T)的67Zn核磁共振技術，揭示了金屬有機骨架（MOF）玻璃結構的短程無序特性。嶽遠征教授和Sabyasachi Sen教授為論文通訊作者。
傳統材料科學認為，玻璃可以被分為無機、有機和金屬三大玻璃家族，構成其結構的主要化學鍵型分別是離子共價混合鍵、共價鍵和金屬鍵。金屬有機骨架（MOF）玻璃是近年來發明的一種全新結構的有機無機配位玻璃，被譽為第四類玻璃，在氣體吸附存儲、氣體分離、質子傳導、超寬中紅外發光、新型電池等領域表現出優異的性能和巨大的應用潛力。
嶽遠征院士團隊是首批發明MOF玻璃的國際團隊之一，首次觀察到了MOF玻璃的液態-玻璃轉變和多非晶相轉變現象，為探索該材料的玻璃態特性發揮了重要作用。
圖a. ZIF玻璃形成的結構演變示意圖。ZIF晶體中有兩種具有不同對稱度的Zn(配體)4四面體結構單元，玻璃中四面體結構單元具有更寬的對稱度分佈；b. ZIF晶體和玻璃的35.2 T MAS 67Zn NMR圖譜對比。相對於ZIF晶體，ZIF玻璃NMR譜寬化和偏移表明ZIF玻璃的短程結構高度無序。
嶽遠征院士團隊和國際團隊合作，製備了代表性MOF玻璃，應用世界上最高磁場強度35.2 T的固態魔角67Zn核磁技術，首次獲得MOF材料的精確核磁譜，直接探測到了MOF玻璃結構的短程無序特性，揭示了MOF玻璃形成過程和短程無序特性的科學聯繫。
該工作首次證實了MOF玻璃結構的短程無序特性，揭示了MOF玻璃形成的微觀機理，顛覆了傳統科學認為玻璃結構短程有序、長程無序的固有概念，為理解玻璃本質提供了新的視角。同時，對探究MOF玻璃的特殊性能的起源提供了新途徑，對設計新型功能MOF玻璃具有重要指導意義。
論文鏈接：
https://science.sciencemag.org/content/367/6485/1473/tab-pdf
嶽遠征團隊近年來在MOF玻璃領域的代表性成果：
（1）Ultrahigh-Field 67Zn NMR reveals short-range disorder in zeolitic imidazolate framework glasses. Science
論文鏈接：
https://science.sciencemag.org/content/367/6485/1473/tab-pdf
（2） Observation of indentation induced shear bands in a metal-organic framework glass. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A, 2020, (in press).
（3） Structural evolution in a melt-quenched zeolitic imidazolate framework glass during heat-treatment.
論文鏈接：
https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2019/cc/c8cc09574d
（4）Melt-quenched hybrid glasses from metal–organic frameworks.
論文鏈接：
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201601705/full
（5） A metal-organic framework with ultrahigh glass-forming ability.
論文鏈接：
http://advances.sciencemag.org/content/4/3/eaao6827.
（6）Melt-quenched glasses of metal-organic frameworks.
論文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.5b13220
（7）Hybrid glasses from strong and fragile metal-organic framework liquids.
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/ncomms9079
來源 武漢理工大學新聞網
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