近日，我校柔性电子（未来技术）学院黄维院士、霍峰蔚教授、张伟娜教授团队在楔晶体策略制备三维结构框架类晶体纳米片的研究中取得重大突破，相关成果以“Wedging crystals to fabricate crystalline framework nanosheets via mechanochemistry”为题发表在《自然·通讯》（Nature Communications）上。我校博士毕业生范韵为论文第一作者，通讯作者为黄维院士、霍峰蔚教授和张伟娜教授。

机械力被广泛应用于合金、陶瓷、高分子等材料的合成，近年来也被用于层状材料的剥离中。层状材料层与层之间的空间允许小分子或离子进入来弱化层间相互作用力，进而在研磨、超声等外力作用下剥离为纳米片，提高了材料的制备效率。然而，该策略通常限于层状材料的剥离研究中。对于三维结构晶体材料，其网络价键结构使得小分子难以进入晶体内部，从而剥离很难实现。

为此，团队报道了一种在三维框架类晶体中打楔子的策略，通过楔子分子辅助机械力劈开三维框架类晶体并将其转化为纳米片。其中，与框架类晶体中单体具有相同相互作用基团的楔子分子被楔入到框架类晶体中，使机械力定向传输来破坏化学键。该策略具有普适性，可以将多种三维框架类晶体如金属有机骨架、共价有机骨架、配位聚合物等制备为纳米片。此外，具有特定基团的功能分子如荧光分子、手性分子和酶作为楔子分子制备的功能框架类晶体纳米片赋予了纳米片更多的性质，为探索纳米片的潜在应用带来了新的视角。该楔晶体策略具有可操作性、灵活性和可设计性等优点，有望拓展机械力化学在材料制备中的应用。

该工作得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金项目的支持。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-51177-0

作者：柔性电子（未来技术）学院；审核：马明辉、安众福