多孔材料具有很大的比表面积、流体透过性和容纳性，并且相对其重量而言强度也很高，诸多优异特点使得这种材料具备广泛的工业用途，如燃料电池中甲烷和氢的储存和石油的精炼等。因此高孔隙度晶体的研究开发一直备受重视。如今，美国研究人员报告说他们研制出了目前为止最多孔的晶体——每克材料的表面积相当于１７个网球场的大小。这一数值远远超出了此前５个网球场大小的纪录。
    
    从２０世纪３０年代开始，工业生产最常使用的多孔材料是沸石，但是这种晶体外形和尺寸都较小，并且难于成型。然而想合成容纳能力更强的多孔晶体并不容易：最大的障碍就是搭建晶体的分子“积木”互不缠绕。好比所有空心立方体的角都挤在一起，结果将内部空隙占满了。
    
    但三叶形的碳结构却可以避免上述情况发生，美国安阿伯密歇根大学的化学家Ｏｍａｒ Ｙａｇｈｉ和同事在最近出版的《自然》杂志上报告说。为了设计这种晶体的结构单元，研究人员的思路是，优选一种使尽可能多的晶体原子暴露在内部微孔中的形状——这也是测定表面积的一种方法。按照这一思路进行的计算表明，当晶体由三角形的子单元构成、而每个子单元又由４个六边形碳环构成时，晶体具有大表面积，同时合成也相对容易。研究人员用大量醋酸锌将这些子单元连接起来，搭建了一个布满了大量管道的“脚手架”，他们将这种晶体浸到各种有机大分子中，以测试它 对不同大小分子的吸收能力。
    
    纽华克特拉华大学的化学家Ｒａｕｌ Ｌｏｂｏ评论说，“这是一项重要的合成进展”。他说，“最精巧的一点在于几乎所有原子都展现在内部微孔中，而沸石中只有不到一半的原子如此”。他说，这种晶体可以作为有机发光二极管的保护层，或是用作分子筛，分离更大的药物或有机分子。华盛顿哥伦比亚特区乔治·华盛顿大学的化学家Ｃｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒ Ｃａｈｉｌｌ说，这种晶体的应用范围可以说“无止境”。他还说，选择子单元间适当的连接分子也许可以合成出容纳力更强的晶体，或者赋予它们其他一些有用的化学特性。
    
    (赵路 编译) 2004-02-16