金屬-有機(jī)骨架（MOFs）是一類重要的結(jié)晶多孔固體材料，在眾多領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。二維（2D）MOF納米片（MONs）具有暴露更充分的活性中心、超薄的特性和更快的傳質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，已成為二維納米材料家族中一個(gè)新成員。人們非常關(guān)注在平面內(nèi)含有周期性排列的本征空隙的二維MONs，因其在高選擇性催化、分離和傳感等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在各種已報(bào)道的方法中，通過將三維層狀MOFs進(jìn)行剝離來制備二維MOF納米片是一種有效的方法，但由于三維層狀MOFs結(jié)構(gòu)的局限性，有序本征孔隙的MONs合成仍然存在一定困難。因此，其合理設(shè)計(jì)合成和局部結(jié)構(gòu)表征仍然充滿挑戰(zhàn)。鑒于此，上海交通大學(xué)崔勇教授、KAUST韓宇教授（共同通訊作者）等人報(bào)道了由均三甲苯基團(tuán)穩(wěn)定的三維層狀金屬有機(jī)骨架（MOFs）通過剝離來制備具有本征孔隙率的單晶超薄二維MOF納米片（MONs）。研究人員通過將稀土金屬離子與含側(cè)鏈芳基的手性1,1’-聯(lián)苯基磷酸功能化的二羧酸配體進(jìn)行組裝，合成了三種具有多孔層狀結(jié)構(gòu)的三維同構(gòu)鑭系MOFs（Ln-MOFs）。Eu-MOF可以通過超聲剝離制備均三甲苯疏水基團(tuán)穩(wěn)定的單晶納米片，厚度約6 nm（2層），橫向尺寸為1 5×3.0 μm2。研究人員通過低劑量高分辨率透射電子顯微鏡（HRTEM）技術(shù)，清晰地揭示了MOF結(jié)構(gòu)中骨架的孔道、有機(jī)和無機(jī)構(gòu)筑單元等結(jié)構(gòu)信息。得益于二維MOF超薄的納米特性，它們可以很好地嵌入到聚合物基體中，形成獨(dú)立的混合基質(zhì)膜。在溶液相和膜相中，通過與未配位手性磷酸的超分子相互作用，可以利用熒光傳感來實(shí)現(xiàn)對(duì)17種手性萜烯和萜類化合物優(yōu)異的選擇性和高靈敏度的檢測(cè)。這項(xiàng)工作有望促進(jìn)具有本征孔隙率的更多超薄單晶2D MONs的合理設(shè)計(jì)、合成和表征，從而廣泛應(yīng)用于膜分離、傳感和催化等領(lǐng)域。相關(guān)研究成果以“Single-Crystalline Ultrathin 2D Porous Nanosheets of Chiral Metal-Organic Frameworks”為題發(fā)表在J. Am. Chem. Soc.上。（a）Ln-MOFs的合成和無色多面體晶體的顯微鏡圖像；（b，c）3D層狀Eu-MOF的單晶結(jié)構(gòu)和和其中一層的晶體結(jié)構(gòu)；（e）Ln2(O2C)8金屬簇(Ln，藍(lán)色；P，綠色；O，紅色；C，灰色)。（a）3D MOF 1剝離為超薄2D納米片的示意圖；（e）對(duì)比傳遞函數(shù)校正和去噪的HRTEM圖像；（g）從f部分中的白色框內(nèi)正方形中放大的模擬投影圖，其中嵌入了單晶結(jié)構(gòu)模型。（a）三個(gè)MOFs和1-MONs的PXRD圖譜；（b）在77K下，MOFs和1-MONs的N2吸附和解吸等溫線。（a，b）本研究中使用的萜烯和萜類化合物的結(jié)構(gòu)；（d）1-MONs的熒光滴定實(shí)驗(yàn)；（e）1-MONs-MMM的熒光識(shí)別實(shí)驗(yàn)；圖五、(S)-1-MONs-MMM（5.0 wt %）表征（a，b）平坦和卷曲(S)-1-MONs-MMM（5.0 wt %）的光學(xué)照片；（c）紫外光照射下(S)-1-MONs-MMM（5.0 wt %）的熒光照片；（d）(S)-1-MONs-MMM（5.0 wt %）的SEM圖像及相對(duì)應(yīng)的EDS能譜；（e）(S)-1-MONs-MMM（5.0 wt %）的橫截面SEM圖像及相對(duì)應(yīng)的EDS能譜。綜上所述，本文報(bào)道了基于1,1’-聯(lián)苯骨架的三種手性多孔三維層狀Ln-MOFs的設(shè)計(jì)和合成，該骨架在3,3’-位置上具有疏水性的均三甲苯基團(tuán)。由于層間較弱的相互作用，塊狀Eu-MOF晶體容易剝離成2D超薄單晶納米片（兩層）。同時(shí)通過低劑量HRTEM技術(shù)，在MOF骨架中清楚地觀察到有序的孔道、配體和金屬節(jié)點(diǎn)。研究人員將獲得的1-MONs-MMM用作熒光傳感平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)萜烯和萜類化合物良好的選擇性和高靈敏度的檢測(cè)。文獻(xiàn)鏈接：“Single-Crystalline Ultrathin 2D Porous Nanosheets of Chiral Metal-Organic Frameworks”(J. Am. Chem. Soc.，2021，10.1021/jacs.0c13005)
