MicroED即微晶电子衍射 ， 是连续旋转的三维电子衍射 ， 是在TEM 的测角仪的不同转角下连续记录的一系列衍射图样 ， 旋转轴是TEM 的测角仪的轴 。 由于在数据收集过程中旋转从未停止 ， 因此其数据采集的过程耗费时间非常短 ， 一个样品只需要几分钟 ， 非常适合电子束敏感样品的数据收集 。 由于电子与物质的相互作用比X射线要强得多 ， 因此电子衍射所需要的样品尺寸要比X射线要小2-3个数量级 ， 100纳米的晶体即可进行测试 。 而且三维电子衍射的方法也减少了动力学效应 ， 使得结构的解析和精修可以通过运动学的方法进行 。
下面我们介绍了几个通过MicroED对MOFs、COFs进行结构解析的例子 。
案例一
北京大学孙俊良课题组及其合作者使用cRED（等同于MicroED）技术对尺寸为5-10 μm的二维的导电MOF——Cu3HHTT2进行了电子衍射数据的收集 ， 得到了分辨率为1.5?的数据（图1） ， 并通过该数据解析出了该MOF的结构 ， 发现其为罕见的完美的AA堆叠 ， 且相邻层之间距离比其他任何二维MOF都要短 ， 该结构的正确性通过N2吸附实验、高分辨电镜照片得到了验证 。
(a)(b)Cu3HHTT2的结构示意图
(c)(d) Cu3HHTT2的形貌和其三维倒易格子
案例二
斯德哥尔摩大学Xiaodong Zou课题组及其合作者对具有光化学活性的MOFs——PCN-415和PCN-416进行了结构的解析 ， 由于这两个MOFs的晶体颗粒非常小 ， 只有500 nm（图2） ， 因此使用MicroED技术得到了这两个MOFs的结构 ， 并通过对粉末X射线衍射的数据进行Rietveld精修对结构进行了进一步的确认 。
(a)(b)PCN-415与PCN-416的从cRED数据重构的三维倒易点阵
(c)(d)PCN-415与PCN-416的PXRD的Rietveld精修
(e)PCN-415的结构示意图；(f)PCN-415的fcu拓扑示意图
案例三
Xiaodon Zou课题组还合成了一种新型的多孔钴MOF——Co-CAU-36 ， 这种MOF的尺寸在500 nm（图3）左右 ， 通过MicroED在小于100K的温度下获得了8套高分辨的三维电子衍射数据 ， 得到了所有除氢原子之外的金属离子以及连接体的位置 ， 并且在精修后找出了溶剂的位置 ， 首次实现了利用电子衍射确定和精修溶剂的位置 。
Co-CAU-36的（a）三维倒易格子（b）结构示意图
案例四：
北京大学孙俊良课题组与武汉大学汪成课题组合作通过MicroED获得了3D-TPB系列COF的结构（图4-5） ， 数据的分辨率在0.9-1.0 ? ， 该工作表明可以直接通过三维电子衍射技术直接定位所有的非氢原子 。
3D-TPB-COF的形貌及其三维倒易格子
总结
单晶X射线衍射是MOFs、COFs结构解析的主要手段 ， 但只能对大尺寸的单晶样品进行测试 。 MicroED微晶电子衍射技术只需要纳米级晶体或者粉晶即可进行测试 ， 大大降低了晶体培养的难度 。 目前 ， 通过MicroED已经解析出来许多过去一直难以解决的MOFs、COFs未知结构 。
青云瑞晶擅长MicroED微晶电子衍射技术 ， 并自拥有国际领先的MicroED测试平台 ， 能够快速、准确地解析纳米晶体的结构 ， 无需长时间的单晶培养过程就能获取结构信息 ， 为科研学术届提供技术支援 。 此外 ， MicroED更可以进一步为蛋白质、多肽、药物小分子等材料进行测试 。
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