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J-GLOBAL ID：201902269867748030   整理番号：19A1406750

ランタニド収縮による金属-有機骨格における固有および外因性プロトン伝導の調整【JST・京大機械翻訳】

Tuning Intrinsic and Extrinsic Proton Conduction in Metal-Organic Frameworks by the Lanthanide Contraction

著者 (8件)： Wong Norman E. (Department of Chemistry, University of Calgary, Alberta, Canada) ,  Ramaswamy Padmini (Department of Chemistry, University of Calgary, Alberta, Canada) ,  Lee Andrew S. (Department of Chemistry, University of Calgary, Alberta, Canada) ,  Gelfand Benjamin S. (Department of Chemistry, University of Calgary, Alberta, Canada) ,  Bladek Kamila J. (Department of Chemistry, University of Calgary, Alberta, Canada) ,  Taylor Jared M. (Department of Chemistry, University of Calgary, Alberta, Canada) ,  Spasyuk Denis M. (Canadian Macromolecular Crystallography Facility, Canadian Light Source Inc., Saskatchewan, Canada) ,  Shimizu George K. H. (Department of Chemistry, University of Calgary, Alberta, Canada)
資料名： Journal of the American Chemical Society  (Journal of the American Chemical Society)
巻： 139  号： 41  ページ： 14676-14683  発行年： 2017年10月18日 
JST資料番号： C0254A  ISSN： 0002-7863  CODEN： JACSAT  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： PCMOF-5族,[Ln-(H_5L)-(H_2O)n]-(H2O)(L=1,2,4,5-テトラキス-(ホスホノメチル)-ベンゼン,Ln=La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd)中の7つの同形ランタニド金属-有機骨格を合成し,特性化した。このファミリーは,遊離水素ホスホン酸基を有する1-D水充填チャンネルを含み,プロトン移動のための非常に低い活性化エネルギー経路を与える。ランタニド収縮を用いて,単位セル寸法を系統的に変化させ,プロトン伝導経路を調整した。結晶系列のLeBailフィッティングは,チャネルに沿った結晶学的a軸が0.02Å以下の増加で変化し,それに応じてプロトン移動経路を短くすることを示した。LaおよびPr錯体に対するプロトン伝導率は,系列の他のメンバー(10~3S cm-1対10~4S cm-1)よりも約1桁高かった。一連の(La,Pr,低いCeに対するLa,Pr)の高伝導性と低伝導性の単結晶構造は,構造類似性が単位格子定数を超えて自由酸基の位置に広がり,水分子を含んでいた。走査電子顕微鏡は,ランタニドの変化により誘起された格子歪効果により,Ln系列の異なるメンバーの粒子サイズの著しい違いを明らかにした。特に,高導電性LaおよびPr錯体は最大の粒子サイズを有していた。この結果は,結晶粒界におけるMOFの劣化が,外因性経路によって支配されるプロトン伝導が小さい粒子(すなわち,LaとPr錯体が最悪の導体である)によって可能になるので,観察された伝導率を可能にするといういかなる概念にも矛盾する。La錯体のボールミル粉砕試料のプロトン伝導率測定はこの結果を裏付けた。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 導体 ,  活性化エネルギー ,  単結晶 ,  プラセオジム ,  粒度 ,  ランタン ,  プロトン移動 ,  セリウム ,  チャネル ,  結晶 ,  キャラクタリゼーション ,  走査電子顕微鏡 ,  *ランタノイド ,  *プロトン伝導 ,  錯体

分類 (3件)： 固体中の拡散一般  (BL06021L) ,  有機化合物の電気伝導  (BM03045F) ,  第3族元素の錯体  (CE01060J)

タイトルに関連する用語 (5件)： ランタニド ,  収縮 ,  金属-有機骨格 ,  固有 ,  プロトン伝導