水でミクロ細孔を保持する:ヘキサアクアクロム(III)カチオンによってサポートされる水素結合ネットワーク。

翻訳には、Goolge翻訳を使用しています。

英題:Holding Open Micropores with Water: Hydrogen-Bonded Networks Supported by Hexaaquachromium(III) Cations.

見出し:Jared TaylorとGeorge Shimizuは、X線回折を使用して多孔質固体の挙動を特徴付けています。

多孔質固体は、空洞、チャネル、または隙間を含む材料です。細孔のサイズと形状、およびそれらを裏打ちする化学的表面に応じて、それらは、分離および触媒作用から感知および送達容器に至るまでの用途に使用することができます。

金属有機フレームワーク(MOF)、共有結合性有機フレームワーク(COF)、固有のミクロ多孔性(PIM)のポリマー、多孔質芳香族フレームワーク(PAF)、多孔質分子ケージなどの新しいクラスの多孔質固体の多くは、次のように変更できます。これらの材料の化学的性質と工学的挙動を調整します。

カルガリー大学で、George Shimizuのグループは、ガス分離とイオン伝導のアプリケーションによって指示された、新しいナノポーラス固体、主に有機金属フレームワーク(MOF)を作成します。

これらの多孔質材料のエンジニアリングには課題があります。 「表面エンタルピーの考慮から、固体のボイドは常に好ましくありません」と清水氏は言います。ボイドの形成にはエネルギーペナルティがあり、したがって、強力な結合と相互作用が、これらの材料に細孔が存在できるようにする上で重要な役割を果たします。

水素結合
多孔質材料の性能を変更するための2番目の機能は順序です。規則的な細孔サイズと形状は、吸着のパフォーマンスをより予測可能にし、構造と特性の関係を発展させるのに役立ちます。水素結合などの弱い結合は、組み立てパートナー間に十分な相補性と協調性が存在する場合、多孔質固体を形成する可能性があります。

水素結合した多孔質固体の新しいファミリーが清水グループによって発見され、開発されました(CHEM、2018、4、868-878)。これらの固体は、細孔内での可逆的なガス取り込みを示し、水素結合構造により、吸着されているものの濃度/圧力に応じて、ゲートのように細孔が開閉する動的構造を示すこともできます。

Protoのチームとともに、研究員のJared Taylor博士は、CO2の高圧で細孔の「ゲート」が観察されるホスホン酸ヘキサアクアクロム構造で発生するこの異常な特徴を実証しました。高圧CO2圧力でのユニットセル膨張のその場モニタリングは、圧力セルを装備したProtoAXRDベンチトップ回折計を使用して行われました。このタイプの動作は、より弱く結合した固体に固有であり、スマート吸着剤とセンサーに新しい手段を提供します。

 

出展:https://www.protoxrd.com/magazine/holding-open-micropores-with-water より