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プレス条件下での構造変換反応を利用した欠陥フリーMOF連続膜の合理的合成

在压制条件下利用结构转变反应合理合成无缺陷连续 MOF 薄膜

基本信息

批准号：
22K05273
负责人：
高嶋洋平
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Konan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05273/
关键词：
多孔性金属錯体構造変換連続膜ガス分離

项目摘要

本研究の最終目的は、我々が近年見出した構造変換反応（あるMOF(A)から異なるMOF(B)への変換）をプレス条件下で進行させることにより、欠陥フリーMOF連続膜を合成することにある。本年度は構造変換反応の挙動を詳細に理解することを目的とし、異なる置換基を有した一連のMOF(A)の合成とそれらの構造変換条件の検討をおこなった。MOF(A)の合成に関しては、異なる置換基（ニトロ基、ブロモ基、クロロ基、メチル基、アミノ基など）を有した同型MOF(A)の合成に成功した。その構造について粉末X線回折測定により確認したところ、置換基によってその構造はほとんど変化しないことが明らかになった。得られたMOF(A)粉末を用いて構造変換反応を試みたところ、置換基の違いによって反応速度が大きく異なることが明らかになった。また、構造変換反応後に得られたMOF(B)について透過型電子顕微鏡を用いてその結晶サイズを確認したところ、反応の温度および濃度を制御することによって系統的変化することも明らかになった。さらに、その構造変換反応の条件を検討することにより、MOF(A)からMOF(B)に変換する過程で生じるアモルファス中間体の単離にも成功した。単離されたアモルファス中間体については、X線光電子分光法や赤外分光法などを用いてその構造を評価した。アモルファス中間体の構造柔軟性については導入されている置換基によって大きく異なることも明らかになり、構造柔軟性が高いアモルファス中間体についてはその形態をコントロールすることも可能であることがわかった。

The ultimate goal of this study is to conduct structural transformation (MOF(A), MOF(B), and MOF(B)) under different conditions. This year, the structure of the transformation of the dynamic, detailed understanding of the purpose, the difference between the base and the synthesis of MOF(A), the structure of the transformation of the discussion The synthesis of MOF(A) was successfully carried out with the help of substitution groups (i.e., different groups). X-ray reflection measurement of powder in the structure of the alloy is carried out to confirm the structure of the alloy, and the replacement base is carried out to determine the structure of the alloy. The powder is used to transform the reaction. The reaction speed is different. After the structural transformation, the MOF(B) was obtained. The transmission electron microscope was used to confirm the crystal structure and the temperature and concentration of the reaction. The conditions for structural transformation of MOF(A) and MOF (B) were discussed. The structure of the single-layer CMOS intermediate, which can be used in both X-ray photoelectron spectroscopy and infrared spectroscopy, is evaluated. The structural flexibility of the intermediate is high. The structural flexibility of the intermediate is high. The structural flexibility of the intermediate is high.