H2storage in isostructural UiO-67 and UiO-66 MOFs‡

文献情報

出版日 2011-12-20
DOI 10.1039/C1CP23434J
インパクトファクター 3.676
著者

Sachin Chavan, Jenny G. Vitillo, Diego Gianolio, Olena Zavorotynska, Bartolomeo Civalleri, Søren Jakobsen, Merete H. Nilsen, Loredana Valenzano, Carlo Lamberti, Karl Petter Lillerud, Silvia Bordiga


原文を見る

要旨

The recently discovered UiO-66/67/68 class of isostructural metallorganic frameworks (MOFs) [J. H. Cavka et al. J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 13850] has attracted great interest because of its remarkable stability at high temperatures, high pressures and in the presence of different solvents, acids and bases [L. Valenzano et al. Chem. Mater., 2011, 23, 1700]. UiO-66 is obtained by connecting Zr6O4(OH)4 inorganic cornerstones with 1,4-benzene-dicarboxylate (BDC) as linker resulting in a cubic MOF, which has already been successfully reproduced in several laboratories. Here we report the first complete structural, vibrational and electronic characterization of the isostructural UiO-67 material, obtained using the longer 4,4′-biphenyl-dicarboxylate (BPDC) linker, by combining laboratory XRPD, Zr K-edge EXAFS, TGA, FTIR, and UV-Vis studies. Comparison between experimental and periodic calculations performed at the B3LYP level of theory allows a full understanding of the structural, vibrational and electronic properties of the material. Both materials have been tested for molecular hydrogen storage at high pressures and at liquid nitrogen temperature. In this regard, the use of a longer ligand has a double benefit: (i) it reduces the density of the material and (ii) it increases the Langmuir surface area from 1281 to 2483 m2 g−1 and the micropore volume from 0.43 to 0.85 cm3 g−1. As a consequence, the H2 uptake at 38 bar and 77 K increases from 2.4 mass% for UiO-66 up to 4.6 mass% for the new UiO-67 material. This value is among the highest values reported so far but is lower than those reported for MIL-101, IRMOF-20 and MOF-177 under similar pressure and temperature conditions (6.1, 6.2 and 7.0 mass%, respectively) [A. G. Wong-Foy et al. J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 3494; M. Dinca and J. R. Long. Angew. Chem., Int. Ed., 2008, 47, 6766]. Nevertheless the remarkable chemical and thermal stability of UiO-67 and the absence of Cr in its structure would make this material competitive.

関連文献

Radical-driven processes within a peptidic sequence of type I collagen upon single-photon ionisation in the gas phase

Lucas Schwob, Mathieu Lalande, Dmitrii Egorov, Jimmy Rangama, Ronnie Hoekstra, Violaine Vizcaino, Thomas Schlathölter, Jean-Christophe Poully

2017-07-25 Paper

DOI: 10.1039/C7CP03376A

Redox titration of gold and platinum surface oxides at porous microelectrodes

Mareike Haensch, Luis Balboa, Alexander Dyck, Gunther Wittstock

2017-08-09 Paper

DOI: 10.1039/C7CP04589A

A first principles study of p-type defects in LaCrO3

Nasrin Sarmadian, Erik C. Neyts, Bart Partoens

2017-08-01 Paper

DOI: 10.1039/C7CP03575F

Evidence for coherent mixing of excited and charge-transfer states in the major plant light-harvesting antenna, LHCII

Charusheela Ramanan, Marco Ferretti, Henny van Roon, Vladimir I. Novoderezhkin, Rienk van Grondelle

2017-08-03 Paper

DOI: 10.1039/C7CP03038J

Adsorption of anti-inflammatory nimesulide by graphene materials: a combined theoretical and experimental study

I. M. Jauris, A. J. G. Zarbin, C. S. Umpierres, C. Saucier, E. C. Lima, S. B. Fagan, I. Zanella, F. M. Machado

2017-07-24 Paper

DOI: 10.1039/C7CP04272H

Enzymatic activity inside a DNA/peptide complex

Wei Pan, Hao Wen, Dehai Liang

2017-08-01 Paper

DOI: 10.1039/C7CP04066K

Interpenetration of CH3NH3PbI3 and TiO2 improves perovskite solar cells while TiO2 expansion leads to degradation

A. Kovalsky, Y. C. Wang, L. L. Wang, S. Goldberg, W. L. Kao, C. Y. Wu, H. Y. Chang, J. J. Shyue

2017-07-18 Paper

DOI: 10.1039/C7CP03116E

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

3-(2-オキサプロピル)ベンzoic酸はどのように合成されますか?

3-(2-オキサプロピル)ベンzoic酸は、ベンzoic酸とプロパノ酸をヒドロキシム化合物として反応させて生成します。具体的には、ベンzoic酸とプロパノ酸を反...

205927-63-53-(2-Oxopropyl)benzo...
化合物よくある質問

BOC-L-3-氟苯丙氨酸の主な用途は何ですか?

BOC-L-3-フローユーノリファンリンは、合成化学や薬品開発のための保護基として広く使用されています。

114873-01-73-Fluoro-N-{[(2-meth...
化合物よくある質問

4-メチル-4-ピペリジニル-1-ピロリドイン甲酸の主な用途は何ですか?

4-メチル-4-ピペリジニル-1-ピロリドイン甲酸は、主に医薬品の合成材料や研究用物質として使用されます。さらに、一部の薬理学的研究にも応用されています。

885523-47-7(4-Methyl-4-piperidi...
化合物よくある質問

Biotin-PEG3-oxyamine HCl塩について、適切な化合物名称に適用される法規ガイドラインは何ですか?

Biotin-PEG3-oxyamine HCl塩は、GHS( Globally Harmonized System of Classification and...

1786206-22-1Biotin-PEG3-oxyamine...
化合物よくある質問

N-(4-イソチオシアネートフェニル)-2-メトキシアリニンはどのように合成されますか?

N-(4-イソチオシアネートフェニル)-2-メトキシアリニンは、4-イソチオシアノフェノールと2-メトキシアリニルアミンのアミニド反応を用いて合成されます。この...

915919-57-2N-(4-Isothiocyanatop...
化合物よくある質問

金粉蕨亭2'-O-葡萄糖甙の主な用途は何ですか?

金粉蕨亭2'-O-葡萄糖甙は主に薬理研究や医薬品製造に使用され、抗炎症作用や抗がん作用などがあります。また、その構造や性質から、合成化学や化学生理学の研究にも用...

76947-60-92-(7-Hydroxy-2,2,4,6...
化合物よくある質問

2-(2-ニトロフェニル)酢酸ヒドライドの物理化学的性質は何ですか?

2-(2-ニトロフェニル)酢酸ヒドライドのCAS番号は114953-81-0です。この化合物は白色結晶性粉末で、分子量は244.12です。水溶性は限られており、...

114953-81-02-(2-Nitrophenyl)ace...
化合物よくある質問

5-(ヒドロキシメチル)-2-チオキソ-2,3-ジヒドロピリミジン-4(1H)-オンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

この化合物は高活性のため、取り扱いには注意が必要です。PPE(個人保護具)としてゴーグル、ガントリー、および防滴シールドを着用することが推奨されます。ドラフトチ...

93185-31-05-(Hydroxymethyl)-2-...
化合物よくある質問

11-脱氢血栓烷 b2の市場動向や研究トレンドはどうですか?

11-脱氢血栓烷 b2は、血栓溶解・抗凝固作用に関する研究で注目を集めています。特に心血管疾患の治療法開発において、市場の需要が高まっています。研究トレンドとし...

67910-12-77-{(2R,3S,4S)-4-Hydr...
化合物よくある質問

3,3-二甲基哌啶-4-酮はどのように保存すればよいですか?

3,3-二甲基哌啶-4-酮は避光、常温、乾燥した場所で保存してください。容器は密閉し、遠くから火源を離して保管することを確認してください。

150668-82-93,3-Dimethyl-4-piper...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。