ハロゲン製の金属有機枠ガラスと液体
Jingwei Hou1,2, María Laura Ríos Gómez1,3, Andraž Krajnc4
1Department of Materials Science and Metallurgy , University of Cambridge , 27 Charles Babbage Road , Cambridge CB3 0FS , United Kingdom.
Journal of the American Chemical Society
|January 25, 2020
まとめ
研究者らは,ガラスを形成する振る舞いを示す混合リガンドを持つ4つの新しいゼオリスイイミダゾラートフレームワーク (ZIF) 構造を合成した. ハロゲン化ZIFはガス吸収が改善され,融解と構造のダイナミクスを結びつける.
科学分野:
- 材料科学
- 化学について
- 固体化学
背景:
- ゼオリックイミダゾラートフレームワーク (ZIF) は,様々な用途を持つ金属有機フレームワーク (MOF) のサブクラスです.
- 混合リガンドアプローチは,MOF合成で調節可能な性質を提供します.
- ZIFの構造と性質の関係を理解することは,材料設計において極めて重要です.
研究 の 目的:
- 混合リガンドアプローチを用いて新しい結晶ZIF構造を合成する.
- これらの新しいZIFのガラス形成の性質と融解の性質を調査する.
- ハロゲン化リガンドがZIF特性,特にガス吸収に与える影響を調査する.
主な方法:
- 混合リガンドアプローチによる4つの新しい結晶ZIF構造の合成.
- 固体核磁共振 (NMR) スペクトロスコーピーを用いた特徴付け.
- テラヘルツ (THz) と遠赤外線 (far-IR) の技術を用いたスペクトル解析,インサイト測定を含む.
- ガス吸収特性に関する評価
主要な成果:
- ガラスを形成する4つの新しいZIF構造の合成に成功した.
- 融解温度は,リガンドの電子およびステリック効果によって影響を受けます.
- 酸化ZIFガラスにおけるZn-F結合の証拠は,NMRとTHz/遠IRで確認された.
- 局所THz/遠赤外線スペクトロスコピーは,結晶,ガラス,および液体相におけるダイナミックな構造変化を明らかにした.
- ハロゲン製のZIFガラスは ガス吸収能力を向上させました
結論:
- 混合リガンドアプローチでは,ガラス形成特性を有する新しいZIFが得られます.
- ZIFの融解行動は,Zn4四面体の変形性に関連しています.
- ハロゲン化されたリガンドをMOFガラスに組み込むことは,そのガスの吸収能力を高めます.
- これらの発見は,ZIFガラスの構造-特性関係に洞察を与えます.
