在2022年7月13日，清华大学魏飞教授和陈晓助理研究员（共同通讯作者）等人报道了他们利用包含酸性位点的孔道允许吡啶分子较大机率形成平躺稳定构象的原理，制备了有利于观察的高硅铝比准2D片层ZSM-5（2-3个单胞厚度），并利用电子显微镜技术，首次实现了在室温下ZSM-5分子筛孔道内限域的有机小分子（吡啶、噻吩）的原子级成像，进而实现了分子筛孔道内单分子原子级显微成像突破。为了对这些小分子进行原子成像，作者将积分差分相位衬度扫描透射电子显微技术（integrated differential phase contrast scanning transmission electron microscopy, iDPC-STEM）应用于此类光束敏感和轻元素样品。在原位实验中，作者可以直接看到吡啶分子在ZSM-5通道中的吸附和解吸行为。在静态iDPC-STEM图像的基础上，定位单个吡啶中的六元环和单个噻吩中的S原子以反映ZSM-5通道中酸性位点的主-客体相互作用。该研究结果证明了电子显微镜在小分子成像和分析方面的能力，进而启发作者将其应用于研究吸附、催化、气体分离和储能过程中更多的单分子行为。研究成果以题为“Atomic imaging of zeolite-confined single molecules by electron microscopy”发布在国际著名期刊Nature上。