氨（NH₃）具有较高的氢气密度，是一种很有前途的能源。然而，由于缺乏高效、耐腐蚀的储氨材料，限制了其广泛应用。

近日，英国曼彻斯特大学Martin Schroder，杨四海教授报道了具有高NH₃吸附的一系列坚固的金属−有机骨架材料（MOFs）MFM-300(M)（M=Fe，V，Cr，In）。

文章要点

1）实验结果显示，MFM300(M)（M=Fe，V^III，Cr）具有超过20次的完全可逆容量，在273 K和1 bar下的容量分别为16.1、15.6和14.0 mmol g^-1。此外，在相同条件下，MFM300(V^IV)在这一系列MOF中表现出最高的NH₃吸附量，达到了17.3 mmol g⁻¹。

2）原位中子粉末衍射、单晶X射线衍射和电子顺磁共振光谱表征结果显示，具有氧化还原活性的V中心实现了主−客体电荷转移，V^IV被还原为V^III，NH₃被氧化为肼（N₂H₄）。

3）结合原位非弹性中子散射和密度泛函理论计算（DFT），研究人员揭示了吸附的NH₃在这些MOFs中的结合动力学，从而为MOF材料在NH₃吸附和转化中的应用提供了全面的认识。

参考文献

Xue Han, et al, High Ammonia Adsorption in MFM-300 Materials: Dynamics and Charge Transfer in Host−Guest Binding, J. Am. Chem. Soc., 2021

DOI: 10.1021/jacs.0c11930

https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c11930