西北大學(xué)的研究人員已經(jīng)從兩種簡(jiǎn)單的堆積方式制造最低密度的金屬有機(jī)框架（MOF），創(chuàng)建了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的材料。這項(xiàng)研究發(fā)表在5月12日出版的《科學(xué)》雜志上。

    研究人員發(fā)現(xiàn)從簡(jiǎn)單的堆積打開(kāi)一般設(shè)計(jì)組裝創(chuàng)建潛在的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。應(yīng)用新的設(shè)計(jì)規(guī)則自下而上的創(chuàng)建合成各種預(yù)先設(shè)計(jì)和可預(yù)測(cè)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的新材料。金屬有機(jī)骨架是有序的、晶格狀晶體，晶格的節(jié)點(diǎn)是金屬，有機(jī)分子連接節(jié)點(diǎn)。

    研究人員從材料原子水平開(kāi)始創(chuàng)建原子精度的建筑，設(shè)計(jì)規(guī)則由他們開(kāi)發(fā)，鈾原子和有機(jī)配體自組裝成一個(gè)美麗的晶體-大的、非常寬敞的和有用的多孔三維網(wǎng)。微孔內(nèi)部其實(shí)很寬敞，科學(xué)家們已經(jīng)在每個(gè)孔內(nèi)安放一片酶，這種材料可以作為酶的保護(hù)性支架。

    新的MOF稱為NU-1301，僅由氧化鈾和轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)有機(jī)連接單元。每個(gè)基本單元在重復(fù)三維創(chuàng)建的晶體結(jié)構(gòu)是由816個(gè)鈾節(jié)點(diǎn)和816個(gè)有機(jī)連接。一個(gè)單元為173埃寬，而且不斷重復(fù)，每個(gè)單元組成五邊形和六邊形，最終成長(zhǎng)為一個(gè)晶體可達(dá)到0.25mm寬。除了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，NU-1301具有很高的比表面積、孔體積和耐水性，根據(jù)其大小和電荷，可用于分離有機(jī)小分子和生物大分子或酶。

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責(zé)任編輯：殷鵬飛

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