Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Khung kim loại – hữu cơ phosphonocarboxylate có độ rỗng cao cho việc lưu trữ hydro
Structural Chemistry - 2024
Tóm tắt
Một khung kim loại – hữu cơ (MOF) mới được gọi là CJLU-L1 đã được tổng hợp và đặc trưng thành công. MOF này được cấu tạo từ các đơn vị xây dựng thứ cấp (SBU) hình chóp hai đồng kim loại và một ligand có nhóm photphor. Cấu trúc được giải quyết và phân tích thông qua nhiễu xạ tia X trên tinh thể đơn (SCXRD), cho thấy một khung với hai loại lồng có đường kính lần lượt là 5,79 và 6,20 Å. Thể tích rỗng của CJLU-L1 được tính toán là 8130.5 Å3 cho mỗi ô đơn vị, chiếm 66% tổng thể tích tinh thể (12,321.4 Å3), như được tính toán bởi PLATON sau khi loại bỏ dung môi khách trong các lỗ rỗng. Các diện tích bề mặt theo phương pháp Brunauer−Emmett−Teller (BET) cũng được mô phỏng bằng phần mềm poreblazer với kết quả là 1557 m2/g. CJLU-L1 cho thấy khả năng hấp phụ hydro cao tại 77 K và 1 bar. Quan sát này nhấn mạnh ý nghĩa thực tiễn của CJLU-L1 trong việc hấp phụ khí. Bên cạnh đó, nhiễu xạ tia X dạng bột (PXRD) và quang phổ hồng ngoại (IR) đã được thực hiện để chứng minh độ thuần pha của CJLU-L1, và phân tích nhiệt trọng lượng (TGA) đã được thực hiện để phân tích độ ổn định nhiệt của CJLU-L1.
Từ khóa
#Khung kim loại – hữu cơ #CJLU-L1 #hấp phụ khí #hydrogene #diện tích bề mặt BETTài liệu tham khảo
Li H, Eddaoudi M, O’Keeffe M, Yaghi OM (1999) Design and synthesis of an exceptionally stable and highly porous metal-organic framework. Nature 402:276–279
Li L, Wang X, Liu H-X, Xia S-S, Chen Z, Ye J (2024) Fine-tuning metal nodes accessibility of metal-organic frameworks for boosting net photocatalytic H2O2 production. J Catal 429:115249
Li B, Lu FF, Gu XW, Shao K, Wu E, Qian G (2022) Immobilization of Lewis basic nitrogen sites into a chemically stable metal-organic framework for benchmark water-sorption-driven heat allocations. Adv Sci (Weinh) 9:e2105556
Liu L, Du S, Guo X, Xiao Y, Yin Z, Yang N et al (2022) Water-stable nickel metal-organic framework nanobelts for cocatalyst-free photocatalytic water splitting to produce hydrogen. J Am Chem Soc 144:2747–2754
Wang XL, Tian JY, Guo XC, Zhang FQ, Liang L, Zhang XM (2021) Cd-based metal-organic framework for selective turn-on fluorescent DMSO residual sensing. Chemistry 27:3753–3760
Hu N, Cai Y, Li L, Wang X, Gao J (2022) Amino-functionalized titanium based metal-organic framework for photocatalytic hydrogen production. Molecules 27:4241
Kang L-L, Xue M, Liu Y-Y, Yu Y-H, Liu Y-R, Li G (2022) Proton conductive metal–organic frameworks based on main-group metals. Coord Chem Rev 452:214301
Feng G, Peng Y, Liu W, Chang F, Dai Y, Huang W (2017) Polar ketone-functionalized metal-organic framework showing a high CO2 adsorption performance. Inorg Chem 56:2363–2366
Zheng J, Vemuri RS, Estevez L, Koech PK, Varga T, Camaioni DM et al (2017) Pore-engineered metal-organic frameworks with excellent adsorption of water and fluorocarbon refrigerant for cooling applications. J Am Chem Soc 139:10601–10604
Yoskamtorn T, Zhao P, Wu XP, Purchase K, Orlandi F, Manuel P et al (2021) Responses of defect-rich Zr-based metal-organic frameworks toward NH3 adsorption. J Am Chem Soc 143:3205–3218
Jiang ZR, Wang H, Hu Y, Lu J, Jiang HL (2015) Polar group and defect engineering in a metal-organic framework: synergistic promotion of carbon dioxide sorption and conversion. Chemsuschem 8:878–885
Li Z, Zhan D, Saeed A, Zhao N, Wang J, Xu W et al (2021) Fluoride sensing performance of fluorescent NH(2)-MIL-53(Al): 2D nanosheets vs. 3D bulk. Dalton Trans 50:8540–8
Shi Z, Tao Y, Wu J, Zhang C, He H, Long L et al (2020) Robust metal-triazolate frameworks for CO(2) capture from flue gas. J Am Chem Soc 142:2750–2754
Siemensmeyer K, Peeples CA, Tholen P, Schmitt FJ, Cosut B, Hanna G et al (2020) Phosphonate metal-organic frameworks: a novel family of semiconductors. Adv Mater e2000474
Li L, Wang X, Liang J, Huang Y, Li H, Lin Z et al (2016) Water-stable anionic metal-organic framework for highly selective separation of methane from natural gas and pyrolysis gas. ACS Appl Mater Interfaces 8:9777–9781
Humphrey SM, Allan PK, Oungoulian SE, Ironside MS, Wise ER (2009) Metal-organophosphine and metal-organophosphonium frameworks with layered honeycomb-like structures. Dalton Trans 0:2298–305
Humphrey SM, Oungoulian SE, Yoon JW, Hwang YK, Wise ER, Chang JS (2008) Hysteretic sorption of light gases by a porous metal-organic framework containing tris(para-carboxylated) triphenylphosphine oxide. Chem Commun 2891–3
Shimizu GK, Vaidhyanathan R, Taylor JM (2009) Phosphonate and sulfonate metal organic frameworks. Chem Soc Rev 38:1430–1449
Wang XS, Ma S, Forster PM, Yuan D, Eckert J, Lopez JJ et al (2008) Enhancing H2 uptake by “close-packing” alignment of open copper sites in metal-organic frameworks. Angew Chem Int Ed Engl 47:7263–7266
Chakraborty P, Chatterjee A, Mandal R, Kumar B, Mandal S, Dey SK (2023) Synthesis, crystal structure, and catechol oxidase activity of a di-nuclear paddle-wheel Cu (II) carboxylate complex. Struct Chem
Sarkisov L, Harrison A (2011) Computational structure characterisation tools in application to ordered and disordered porous materials. Mol Simul 37:1248–1257
Lin ZJ, Yang Z, Liu TF, Huang YB, Cao R (2012) Microwave-assisted synthesis of a series of lanthanide metal-organic frameworks and gas sorption properties. Inorg Chem 51:1813–1820
Yan Y, Yang S, Blake AJ, Schroder M (2014) Studies on metal-organic frameworks of Cu(II) with isophthalate linkers for hydrogen storage. Acc Chem Res 47:296–307
Zhang X, Lin RB, Wang J, Wang B, Liang B, Yildirim T et al (2020) Optimization of the pore structures of MOFs for record high hydrogen volumetric working capacity. Adv Mater e1907995.