材料化学：金属有機構造体における配位子挿入機構による協同的NH₃捕捉

アンモニアは、農業や産業において極めて重要な化学物質であり、ハーバー・ボッシュ法で大量に生産されている。この方法は燃料や水素の原料としてメタンを用いることから、その環境面での影響が動機となって、より持続可能なアンモニア生産法が求められている。しかし、再生可能水素を用いる多くの戦略は、既存のアンモニア分離方法に適合しない。金属有機構造体（MOF）は、その大きな表面積と構造的・化学的な多用途性から、アンモニア分離に有望であるが、大半のMOFは、アンモニアと不可逆的に結合したり、この腐食性ガスにさらされて劣化したりする。今回我々は、金属–カルボキシレート結合への協同的挿入によってアンモニアと可逆的に結合して高密度一次元配位高分子を形成する、調整可能な三次元構造体について報告する。この独特な吸着機構によって、大きな固有熱管理機能がもたらされ、高温高圧下において協同的アンモニア取り込みにより大きな仕事容量が得られる。アンモニア吸着のしきい値圧力は、単純な合成上の改良を通してさらに5桁ほど調整可能であり、これは、エネルギー効率の良いアンモニア吸着材の開発戦略の幅が広がることを示している。

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