近日，我校前沿院跨尺度多孔材料研究中心研究团队与上海交通大学崔勇教授团队和布里斯托大学Anthony P. Davis教授团队等合作，通过液相超声剥离法，成功从由离散的超分子配位复合物（SCC）组成的三维分子晶体中剥离得到约2.3 nm厚的微米级单层2D纳米片。该研究结果显示该单层纳米片保持了三维块状晶体中的高结晶度以及ab平面的周期性结构；同时，剥离后的二维单层纳米片暴露出更多的手性结合位点，使其对极性分子的对映选择性的提高三到四倍，相关成果以题为“Free-standing homochiral 2D monolayers by exfoliation of molecular crystals”发表在2月23日Nature上。前沿院跨尺度多孔材料研究中心刘玲梅教授为论文的共同第一作者。
前沿院跨尺度多孔材料研究中心研究团队利用开发的超低剂量电子显微成像技术，对剥离后的单层纳米片进行了原子尺度的表征（图1）。该表征结果显示：在整个照片区域内，金属环分子呈高度有序的六边形阵列；对应的快速傅里叶变换显示照片的分辨率高达1.8埃，显示了剥离后的二维纳米片中的结晶性得到了完美保存；选区电子衍射结果与基于体三维单晶结构的模拟电子衍射结果匹配良好，这进一步证实了二维纳米片在三维晶体中保留ab平面的周期性结构。
图1.单层纳米片的高分辨原始照片及选区电子衍射
研究团队对高分辨原始照片进行了物镜衬度传递函数（CTF）校正，清楚地识别单层纳米片六边形Zn6L6配位超分子，每个分子的每个顶点都清晰可见（图2）。
图2.二维单层纳米片的高分辨照片分析
值得一提的是，前沿院跨尺度多孔材料研究中心利用自行开发的超低剂量高分辨透射电子显微 （ultralow-dose HRTEM）技术，在最近几年内实现了对于极度敏感的材料，如金属有机框架材料（MOFs）（Nature Chemistry, 11, 622-628 (2019)；J. Am. Chem. Soc., 141, 12021-12028 (2019)）和无机有机杂化钙钛矿（J. Am. Chem. Soc.2022, 144, 7, 3182–3191）等的高分辨成像，发表了一系列原创成果。该项工作是该技术首次在超分子领域的使用，进一步丰富了电子显微技术在敏感材料表征中的应用。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-022-04407-8
