多孔配位高分子 (ELM-11)

加納らは多孔配位高分子であるELM-11 [=Cu(bpy)2(BF4)2] (ELM = Elastic Layer-structured Metal organic framework) の優れた特徴を報告しています。その報告によると，ELM-11はbpy分子が銅イオンにx-y平面状に架橋した二次元正方格子がｚ軸方向に積層した構造をしており，z軸は柔軟性に富みます。その構造柔軟性に由来する優れたゲート型のガス吸着等温線を示しています。例えば，混合ガス（N2:O2:CO2 (18:12:40, v/v)）からELM-11への一回の吸着操作で99％以上の高純度CO2を分離回収しています。ELM-11はpre-ELM-11  [=[Cu(bpy)(BF4)2(H2O)2]bpy] を加熱脱水することにより得られています。

“Elastic layer-structured metal organic frameworks (ELMs)”

H. Kanoh, A. Kondo, H. Noguchi, H. Kajiro, A. Tohdoh, Y. Hattori, W.-C. Xu, M. Inoue, T. Sugiura, K. Morita, H. Tanaka, T. Ohba, K. Kaneko, J. Colloid Interface Sci. 2009, 334, 1. DOI: 10.1016/j.jcis.2009.03.020

Elastic layer-structured metal organic frameworks (ELMs) having flexible two-dimensional structure show a gate phenomenon in sorption/desorption of simple gas molecules. The gate phenomenon is accompanied by expansion/shrinkage of the layers. The gas sorption/desorption is not based on a physical adsorption, but on a chemical reaction, which includes high cooperativity. The cooperative reaction could be analyzed thermodynamically. The gate phenomenon showed advantages in separation of CO₂ from mixed gases and in storage of CH₄ owing to easy release of absorbed molecules.

 

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