Characterization of metal centers in metal–organic frameworks (MOFs) is critical for rational design and further understanding of structure–property relationships. The short-range structure about Zr atoms is challenging to properly elucidate in many Zr MOFs, particularly when local disorder is present. Static ⁹¹Zr solid-state NMR spectra of the seven zirconium MOFs UiO-66, UiO-66-NH₂, UiO-67, MOF-801, MOF-808, DUT-68 and DUT-69 have been acquired at high magnetic fields of 35.2 T and 19.6 T, yielding valuable information on the local structure, site symmetry and order about Zr. ⁹¹Zr NMR is very sensitive to differences in MOF short-range structure caused by guest molecules, linker substitution and post-synthetic treatment. Complementary density functional theory (DFT) calculations assist in the interpretation and assignment of ⁹¹Zr solid-state NMR spectra, lend insight into structural origins of ⁹¹Zr NMR parameters and enable determination of local Zr coordination environments. This approach can be extended to many other materials containing zirconium.

中文翻译：

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局部有序、无序以及介于两者之间的一切：使用 91Zr 固体 NMR 波谱探测锆基金属有机框架


金属有机框架 （MOF） 中金属中心的表征对于理性设计和进一步理解结构-性能关系至关重要。在许多 Zr MOF 中，很难正确阐明 Zr 原子的短程结构，尤其是在存在局部无序时。在 35.2 T 和 19.6 T 的高磁场下获得了 7 种锆 MIF UiO-66、UiO-66-NH₂、UiO-67、MOF-801、MOF-808、DUT-68 和 DUT-69 的静态 ⁹¹Zr 固体 NMR 波谱，产生了有关 Zr 的局部结构、位点对称性和有序的宝贵信息。⁹¹Zr NMR 对客体分子引起的 MOF 短程结构差异非常敏感， 接头取代和合成后处理。互补密度泛函理论 （DFT） 计算有助于解释和分配 ⁹¹Zr 固体 NMR 波谱，有助于深入了解 ⁹¹Zr NMR 参数的结构起源，并能够确定局部 Zr 配位环境。这种方法可以扩展到许多其他含有锆的材料。