复合材料领域资讯：浙江工业大学成果今日登Nature

01【成果简介】

沸石、金属有机框架这类多孔材料拥有规整的微孔结构，是催化、气体分离、传感等多个领域的核心功能材料。这类材料的实际性能和骨架内部客体物种的化学形态、空间分布以及微观结构有着直接关联，针对主客体化学的研究，是明确材料构效关系、进一步优化材料性能的关键基础。

不过，想要精准识别微孔骨架内部的客体物种，领域内长期存在技术瓶颈：光谱技术可以解析主客体之间的相互作用，却不具备空间定位的能力；衍射方法只能反映晶体的平均结构，很难捕捉到因为客体分布不均匀产生的局部结构异质性，无法满足精细表征的要求。

近年来，低剂量相位衬度电子显微镜能够实现原子级的实空间成像，给客体物种识别带来了新的方向，但是传统技术会产生难以分辨的虚假衬度，很容易造成对客体物种的误判，严重影响了结果的可靠性。

02【成果解读】

为了解决上述难题，浙江工业大学朱艺涵教授、李小年教授团队，联合华南理工大学韩宇教授团队、中国科学院大连化学物理研究所郭鹏研究员等研究者，共同开发出了名为GASSB‑Ptycho的全新成像方法。该技术可以从根源消除孔道成像产生的伪影，得到能够进行化学解析的高保真相位图像。研究团队将该方法应用到Co‑ZSM‑5催化体系中，成功实现了沸石孔道内单核、双核钴氧簇活性位点的精准识别，解决了传统方法无法区分真实客体与成像伪影、不能解析限域金属活性位点精细结构的痛点问题。相关研究成果以“High-fidelity identification of guest species in porous materials”为题，发表在国际顶级学术期刊《Nature》上。

图1.高斯化单边带叠层衍射成像的原理与工作流程© 2026 Nature

图2.标准SSB与GASSB相位图的实验对比© 2026 Nature

图3.Co-ZSM-5的表征结果© 2026 Nature

图4.Co-ZSM-5中Co物种的种类鉴定© 2026 Nature

03【研究意义】

这项研究明确了传统相衬电镜对多孔材料孔道成像时伪影产生的内在机制，打破了过去仅依靠图像衬度直接判定客体物种的认知错误，提醒相关研究者在应用先进电镜技术时，必须重视成像原理与信号真实性的验证。本次提出的GASSB‑Ptycho方法不仅可以有效抑制成像伪影、实现高保真成像，还为4D‑STEM叠层衍射技术的优化提供了全新的设计思路，未来可以广泛应用在沸石、金属有机框架以及各类束敏感材料的精细表征工作中。与此同时，该研究首次清晰识别出Co‑ZSM‑5中单核与双核钴氧簇活性位点的结构与空间分布，为厘清限域金属催化剂的构效关系提供了直接的实验依据，也为高效催化材料的理性设计指明了研究方向。

原文标题：《【复材资讯】浙江工业大学，今日Nature！》

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