金属有机框架（MOF）作为一类具有高度可调孔隙结构的材料，因其在气体储存、分离和催化等领域的应用潜力而受到广泛关注。与传统的多孔材料相比，如活性炭和沸石，MOF在比表面积和孔隙化学方面具备显著优势。然而，在低浓度苯等挥发性有机物的捕获能力上，MOF仍存在局限性，特别是在实际应用中，怎么样提高低压力条件下的吸附效率成为亟待解决的挑战。

　　鉴于此，曼彻斯特大学Yu Han, Martin Schröder & 北京大学 杨四海Sihai Yang等团队在通过修饰MIL-125-defect的结构缺陷以增强微量苯的捕获能力方面取得了重要进展。研究人员通过在MIL-125-defect中装饰单原子金属位点，设计并合成了新型双金属材料MIL-125-Zn。这种材料在常温下对微量苯表现出优异的去除能力，298 K下的苯吸附量达到7.63 mmol g−1，显示出在低浓度下的卓越捕获能力。此外，动态突破实验显示，在潮湿条件下，MIL-125-Zn依然保持稳定的去除性能。

　　该研究的多维表征方法为深入探讨多孔材料中的宿主-客体相互作用提供了有价值的框架，可能加速各种各样的环境和工业应用中吸附剂的发现和优化。通过精细调节孔隙化学，研究强调了设计有效和可行的吸附剂的关键重要性，这种缺陷工程和单原子位点装饰的策略不但可以针对苯捕获，也有望扩展到其他挥发性有机物和气态污染物的捕获。

　　仪器解读】本文通过多种表征手段深入探讨了MIL-125-Zn在微量苯捕获中的性能及其机制。首先，利用智能重力分析仪（Intelligent Gravimetric Analyzer）进行气体吸附等温线的相对压力范围内，该材料对苯的高效吸附能力。通过对MIL-125-Zn在常温和潮湿条件下的突破实验，研究团队成功获取了其在实际环境中对苯的去除效率，展示了该材料在室内空气质量管理中的潜在应用。

　　针对MIL-125-Zn材料在苯捕获中的表现，本文进一步运用了中子粉末衍射（NPD）和高分辨率同步辐射X射线衍射等微观表征手段，分析了其结构特征和与苯分子间的相互作用。NPD实验的结果为，该材料在苯负载状态下的框架结构并未发生显著变化，但对苯分子的吸附位置和排布提供了重要信息。这一发现有助于理解材料的孔道化学及其对苯分子的选择性吸附机制。

　　在此基础上，研究者还应用了原位傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术，观察苯分子在MIL-125-Zn孔隙中的动态行为。FTIR根据结果得出，苯分子与框架之间的相互作用不仅依赖于孔隙的几何形状，也受到框架化学组成的影响。这一微观机理的揭示进一步挖掘了MIL-125-Zn在捕获其它挥发性有机物和气态污染物方面的应用潜力。

　　此外，通过中子散射（INS）和准弹性中子散射（QENS）等先进的技术，研究团队对苯负载样品进行了深入分析，揭示了苯分子在低温下的运动特性和框架的动态响应。这些表征手段的结合，使得对MIL-125-Zn材料性能的理解更加全面，为未来开发更高效的气体捕获材料提供了科学依据。

　　总之，经过多种表征手段的综合应用，本文深入分析了MIL-125-Zn在微量苯捕获中的表现及其潜在机制，进而推动了新型材料的制备与优化。这项研究不仅为开发高效的环境吸附剂提供了理论支持，也为实际应用中的空气污染治理技术进步奠定了基础。通过精细调节孔隙化学和结构设计，未来的工作将致力于拓展这一策略，逐步提升材料在更广泛应用中的效能。