在设计MOF时，MOF配体上可以引入如羟基、氨基、吡啶基等基团，这些基团常常会影响气体吸附的性质。乙炔自身拥有富电子的碳-碳三键官能团，易于与吸电子基团相结合。作者按照该思路设计并合成了硝基修饰的MFM-102材料（MFM-102-NO2），并且与不进行修饰、亚乙基修饰（MFM-111）、氨基修饰（MFM-102-NH2）的MFM-102进行对比，修饰后的MOF与MFM-102拥有同样的拓扑结构。由于修饰基团的原因，修饰后的MOF要比原来的MOF比表面积低。但是，硝基修饰的MFM-102在较小的比表面积下对乙炔的吸附量却高于其他MOF。就乙炔吸附量而言，在当前已知材料中属于极高水平。作者将MOF对于甲烷与乙炔的吸附曲线进行对比，可以看出硝基修饰的MFM-102确实与乙炔存在相互作用。
为了进一步研究硝基与乙炔之间的相互作用，该课题组利用原位中子散射（NPD）以及原位非弹性中子散射（INS）对吸附氘代乙炔的材料进行表征。原位中子散射表明，乙炔共吸附在六个不同的位置，其中除了较为常规的I、II位点以外，其余四个位点的炔基氢均与硝基的氧形成氢键。此外，由于硝基的吸电子特性，芳基氢也会与碳-碳三键的π电子云存在一定强度的相互作用。不同位置的乙炔也会形成氢键，使硝基修饰的MFM-102吸附的乙炔有序排列。原位非弹性中子散射也证明了硝基与乙炔的相互作用，说明硝基的引入确实对乙炔的吸附具有积极的作用。
该论文作者为：Thien D. Duong, Sergey A. Sapchenko, Ivan da Silva, Harry G. W. Godfrey, Yongqiang Cheng, Luke L. Daemen, Pascal Manuel, Anibal J. Ramirez-Cuesta, Sihai Yang and Martin Schröder
原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b08504）：
Optimal Binding of Acetylene to a Nitro-Decorated Metal–Organic Framework
J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 16006, DOI: 10.1021/jacs.8b08504
来源：X-MOL
