高性能水素貯蔵材料としての多孔質金属配位高分子の研究

多孔金属配位聚合物高性能储氢材料研究

• 批准号: 10F00210
• 负责人: 徐 強
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00210/
• 关键词: 水素; 水素貯蔵; 吸着; 多孔体

本研究では、多孔質金属配位高分子(MOF)化合物を有望な水素貯蔵材料として取り上げ、高性能可逆的水素貯蔵技術の確立を目的としている。ベンゾトリアゾールを基本とする一連の長さの異なる有機リンカー及び機能性分子ビルデイングブロック(Molecular building block)に基づいて、一連の新規多孔質金属配位高分子を合成した。また、金属配位高分子を設計・合成するだけでなく、同一の金属配位高分子において、第二次構造単位(secondary building units,SBU)と有機リンカーの両方の機能化に成功した。単結晶X線構造解析の結果、これらの多孔質金属配位高分子化合物はダイアモンドタイプ構造を有することがわかった。有機リンカーを長くすることにより、フレームワークの構造を保持しつつ、相互貫通を調節できることが明らかになった。これらの金属配位高分子は、大きな空隙率を有し、高いガス吸着能と比表面積を示す。例えば、DMOF-1は、細孔径0.4x0.8nm2のミクロ孔を持ち、最も高い空隙率66.4%を有する。DMOF-8では、細孔径は0.5x0.6nm2である。一方、DMOF-11は、細孔径0.4x0.4nm2のミクロ孔を持ち、最も低い空隙率49.2%を有する。これらの多孔質金属配位高分子の水素吸着特性について系統的研究を行った。メトキシグループを有するDMOF-5とDMOF-6は、それぞれメトキシグループを持たないDMOF-2とDMOF-3より高い水素吸着能を示し、メトキシグループは水素吸蔵に重要な効果を与えることが明らかになった。

This study で は, porous metal coordination polymer compounds (MOF) を could な 蔵 material storage water element と し て take り げ, high-performance reversible water element の 蔵 storage technology to establish を purpose と し て い る. ベ ン ゾ ト リ ア ゾ ー ル を basic と す る for long の さ の different な る organic リ ン カ ー and び functional Molecular ビ ル デ イ ン グ ブ ロ ッ ク (Molecular building block) に base づ い て, new rules for の porous metal coordination polymer synthetic し を た. ま た design, synthesis, metal coordination polymer を す る だ け で な く, same の metal coordination polymer に お い て, second tectonic 単 (secondary building units, SBU) と organic リ ン カ ー の struck party の function に successful し た. 単 crystal X-ray structural analysis の results, こ れ ら の porous metal coordination polymer は ダ イ ア モ ン ド タ イ プ a す を construction る こ と が わ か っ た. Organic リ ン カ ー を long く す る こ と に よ り, フ レ ー ム ワ ー ク の tectonic を keep し つ つ を adjustment and inter-permeation で き る こ と が Ming ら か に な っ た. <s:1> れら <s:1> metal-coordinated polymers す, large <s:1> な void ratio を, <s:1> high <s:1> ガス adsorption energy と, を specific surface area を show す. Example え ば, は DMOF - 1, fine aperture 0.4 x0.8 nm2 の ミ ク ロ hole を hold ち, most high も い void fraction 66.4% を す る. Dmf-8 で で, fine aperture で 0.5x0.6nm ² である. Party, DMOF - 11 は, fine aperture 0.4 3, nm2 の ミ ク ロ hole を hold ち, most low も い void fraction 49.2% を す る. Research on the adsorption characteristics of hydrogen in porous metal-coordinated polymers に れら て て て system を line った. メ ト キ シ グ ル ー プ を have す る DMOF - 5 と DMOF - 6 は, そ れ ぞ れ メ ト キ シ グ ル ー プ を hold た な い DMOF - 2 と DMOF - 3 よ り high sorption い water element can を し, メ ト キ シ グ ル ー プ は water element absorption 蔵 に important な unseen fruit を and え る こ と が Ming ら か に な っ た.

项目成果

Mesoporous Metal-Organic Frameworks with Size-tunabie Cages for Gas Uptakes

用于气体吸收的具有尺寸可调笼的介孔金属有机框架

• 发表时间: 2012
• 作者: Ya-Qian Lan;徐強
• 通讯作者: 徐強