据中科院官网报道，魏飞研究团队利用表面原子级平整ZSM-5分子筛的通透直孔道作为成像窗口，将苯分子作为探针分子，研究了苯分子在ZSM-5中的动态吸脱附行为和对应的分子筛孔道结构演变过程。实验发现，苯分子进入孔道后，在空间限域作用下采用一致的取向排列，呈现一维类固体的存在形式，在孔道投影方向表现为纺锤体形状，并非分子动力学所假设的对称球形。该研究首次观察到分子筛在限域苯分子作用下表现出“刚柔并济”的亚单胞拓扑柔性结构特点——其单个孔道沿限域苯分子的长轴方向可发生15%的最大形变，以允许比晶体学孔径（0.56 nm）更大的苯分子（0.585 nm）进出；同时，MFI结构独特的Pnma空间群对称性使得相邻孔道发生相反方向的形变，相互抵消，使得整个晶胞的结构维持刚性，单胞尺寸（~2 nm）变化小于0.5%。郑安民研究团队采用从头算分子动力学研究确定了分子筛骨架结构柔性的微观机制。理论模拟表明，分子筛骨架原子处于不停的热运动之中，从而产生孔口“呼吸效应”——纳米孔道不断发生柔性振动，孔径长短轴随时间交替变化。在温度为473 K时，孔道沿长轴方向发生可达15%形变，允许苯分子以最小截面取向进入孔道。苯分子进入后，孔道受苯分子限制，维持形变状态；苯分子从孔口脱出后，则恢复局部柔性振动特征。键长和键角的统计分析表明分子筛孔道这种“刚柔并济”的现象来自于分子筛拓扑结构中硅氧或铝氧四面体之间的柔性连接——四面体连接处的T-O-T键角可以从135°增加大到153°。科研人员将这类整体刚性亚晶胞局部柔性的现象称为亚晶胞拓扑柔性。相关研究成果以《刚性分子筛在吸脱附过程中亚单胞拓扑柔性的原位实时成像》（In situ imaging of the sorption-induced subcell topological flexibility of a rigid zeolite framework）为题，在线发表在《科学》（Science）上。