nature最新研究成功了吗（江苏教授突破技术瓶颈）

nature最新研究成功了吗（江苏教授突破技术瓶颈）申博渊教授于2015年获得清华大学化学工程系工学学士学位，于2020年获得清华大学化学工程系工学博士学位（师从魏飞教授）。2020年至2021年在韩国基础科学研究所做博士后（师从Rod Ruoff教授）。2021年7月加入苏州大学功能纳米与软物质研究院，特聘为教授、博士生导师。通过原子坐标与模拟计算结果的最小二乘法拟合，可以分析得到与成像结果最接近的分子构象，进而从原子级层面指出酸性位点最可能的位置。这项工作提供了在静态图像和原位实验中直接观察这些分子构象和相互作用的一般策略，进一步将超高分辨率电子显微学的应用场景扩展到对多种单分子行为的实空间研究。吡啶分子在ZSM-5分子筛中的酸碱吸附苏州大学申博渊教授与清华大学魏飞教授和陈晓博士合作，利用iDPC-STEM及原位电镜技术，实现了对单个吡啶和噻吩分子在ZSM-5分子筛中吸脱附行为和原子级构象的直接观察，突破了有机单分子在电镜下难以实现原子

近日，苏州大学功能纳米与软物质研究院（FUNSOM）申博渊教授与合作者在Nature 期刊上发表题为“电子显微镜对分子筛限域单分子的原子级成像”（Atomic imaging of zeolite-confined singlemolecules by electron microscopy）的文章。申博渊教授为本文的第一作者，FUNSOM为第二署名单位。

在分子筛等多孔材料的微孔道中，有机小分子有着特殊的吸附和反应行为，这决定了该类材料在催化、分离和储能领域的广泛应用。小分子和分子筛骨架之间的主客体相互作用是这类材料特殊性质和应用的微观基础。

利用先进电子显微技术实现分子筛内小分子构象的原子级分辨率观察能够帮助我们直接“看到”不同类型的主客体相互作用，进而实现对相互作用位点和机理的微观解释。然而，由于电子损伤和分辨率不足等技术限制，对于有机小分子这种电子敏感性和轻元素体系的观察一直充满挑战，特别是有机单分子的原子级成像，这依然是电子显微学领域内一座难以触及的圣杯。因此，对分子吸脱附行为和主客体相互作用的原子尺度的认识和理解仍然困扰着相关领域的研究者们。

近年来兴起的积分差分相位衬度扫描透射电子显微技术（integrated differential phase contrast scanning transmission electron microscopy iDPC-STEM）为这一目标带来了新的希望。

吡啶分子在ZSM-5分子筛中的酸碱吸附

苏州大学申博渊教授与清华大学魏飞教授和陈晓博士合作，利用iDPC-STEM及原位电镜技术，实现了对单个吡啶和噻吩分子在ZSM-5分子筛中吸脱附行为和原子级构象的直接观察，突破了有机单分子在电镜下难以实现原子级成像的技术瓶颈，真正从原子级尺度解析了吡啶、噻吩等极性有机小分子和分子筛酸性位点的相互作用机制。

噻吩分子在ZSM-5分子筛中的酸碱吸附

通过原子坐标与模拟计算结果的最小二乘法拟合，可以分析得到与成像结果最接近的分子构象，进而从原子级层面指出酸性位点最可能的位置。这项工作提供了在静态图像和原位实验中直接观察这些分子构象和相互作用的一般策略，进一步将超高分辨率电子显微学的应用场景扩展到对多种单分子行为的实空间研究。

拓展阅读：

申博渊教授于2015年获得清华大学化学工程系工学学士学位，于2020年获得清华大学化学工程系工学博士学位（师从魏飞教授）。2020年至2021年在韩国基础科学研究所做博士后（师从Rod Ruoff教授）。2021年7月加入苏州大学功能纳米与软物质研究院，特聘为教授、博士生导师。

申博渊教授多年来从事纳米材料和先进电子显微学的相关研究。在博士阶段，参与清华大学化学工程系双球差矫正透射电子显微镜的购置、安装、启用和日常运营，作为团队核心发展了对于电子敏感材料和小分子的先进成像技术，建立起一个高效高质高产的电镜中心，在分子筛、金属有机骨架和限域小分子等体系都实现了国际最高的成像水平，这些材料的极致表征对于它们在吸附、催化和储能等领域中的应用有着重大意义。以第一作者身份在Nature、Nature Communications、Advanced Materials等顶级杂志发表多篇文章。

申博渊教授课题组研究领域包括：多种多孔材料的合成、结构调控和超高分辨率表征，实现基于这些材料的吸附、催化和储能等重要应用；结合分子成像和原位实验技术，实现电镜环境内纳米材料（特别是单分子）化学、力学和电学等性质的原位分析（Lab-in-TEM），在原子和分子水平上带来对材料结构性能关系的全新理解。

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本文素材来源：苏州大学官网、材料科学前沿