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J-GLOBAL ID：201502212890978441   整理番号：15A1259471

シアニド架橋金属有機フレーム構造における高いプロトン伝導性: 水の役割を理解

High proton conductivity in cyanide-bridged metal-organic frameworks: understanding the role of water

著者 (7件)： GAO Yuan (Van ’t Hoff Inst. for Molecular Sciences, Univ. of Amsterdam, Sci. Park 904, 1098XH Amsterdam, The Netherlands. ...) ,  BROERSEN Richard ,  HAGEMAN Wouter ,  YAN Ning ,  MITTELMEIJER-HAZELEGER Marjo C ,  ROTHENBERG Gadi ,  TANASE Stefania
資料名： Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability  (Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability)
巻： 3  号： 44  ページ： 22347-22352  発行年： 2015年11月28日 
JST資料番号： W0204B  ISSN： 2050-7488  CODEN： JMCAET  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： シアニド架橋金属有機フレーム構造(MOF)[Nd(mpca)₂Nd(H₂O)₆Mo(CN)₈]nH₂O(ここで,mpcaは5-メチル-2-ピラジンカルボキシレート)のプロトン伝導性特性を調べ考察する。このMOFは,多孔性を磁性,ルミネセンス及びプロトン伝導性と組み合わせることができるシアニド架橋材料の非常に面白い種類のひとつである。特に,この材料は水分子で満たされた非常に親水性のオープンチャネルを特色とすることがわかる。それらは,10^-3Scm^-1という高いプロトン伝導性が可能である。配位水分子及び結晶水分子の両方とともに配位子のカルボキシレート基によって形成される豊富な水素結合ネットワークは,この高いプロトン伝導性を促進する。熱重量分析研究,FTIR分光法及びPXRD分析の組合せにより,80°Cで加熱するとフレーム構造のいかなる変化もなしに結晶水分子が除去されることがわかる。さらに130°Cにおける加熱は配位水分子の部分的除去をもたらすが,元の骨格は保持されたままである。相対湿度が0%から98%まで増加するとき,これらの活性化されたMOFは約10^-9Scm^-1から約10^-3Scm^-1までの伝導度の増加を示す。本研究より,プロトン伝導性の増加は結晶水分子によるフレーム構造の再水和と関連することがわかる。プロトン伝導性過程に対するアレニウス活性化エネルギーは低い(E_a=37kJmol^-1)が,これはGrotthuss機構にしたがってプロトンがチャネルを介してホッピングすることを示唆する。このMOFは高い湿度条件下及び比較的高い温度(130°Cまで)の両方において著しく安定であるという事実より,それは実生活での応用に対するよい候補となる。Copyright 2015 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *包接化合物 ,  電気伝導率 ,  *プロトン伝導 ,  *シアン化合物 ,  *分子構造 ,  *架橋【高分子】 ,  多孔性 ,  磁性 ,  ルミネセンス ,  開水路 ,  結晶水 ,  配位結合 ,  *水素結合 ,  熱重量分析 ,  FTIR分光法 ,  X線回折 ,  活性化エネルギー ,  相対湿度 ,  ネットワーク ,  配位子 ,  加熱 ,  水和 ,  Arrheniusの式 ,  高温 ,  安定性 ,  ホッピング伝導 ,  親水性 ,  水分子 ,  アクア錯体 ,  シアノ錯体 ,  ネオジム錯体 ,  モリブデン錯体 ,  カルボン酸塩
準シソーラス用語： XRD ,  オープンチャネル ,  *シアニド ,  *プロトン伝導性 ,  *架橋構造 ,  *金属有機フレーム構造 ,  高温度 ,  高湿度 ,  再水和

分類 (1件)： 固体中の拡散一般  (BL06021L)

物質索引 (1件)： 5-メチル-2-ピラジンカルボン酸

タイトルに関連する用語 (7件)： シアニド ,  架橋 ,  金属有機フレーム構造 ,  プロトン伝導性 ,  水 ,  役割 ,  理解