由于具有较高的氢密度，氨能够作为一种有前景的能源。但是限制其得到广泛应用在于缺乏有效的和耐腐蚀存储材料。有鉴于此，曼彻斯特大学杨四海、Martin Schröder等报道了一系列高活性吸附NH₃的MOF材料，MFM-300(M)(M=Fe, V, Cr, In)。MFM-300(M)(M=Fe, V^III, Cr)分别在273 K温度时1 bar压力中，实现了16.1，15.6，14.0 mmol g^-1的容量，而且＞20次循环存储NH₃。其中，在相同条件中的MFM-300(V^IV)实现了最高吸附能力，达到17.3 mmol g^-1的容量。

本文要点：

（1）

通过原位中子粉末衍射表征，单晶X射线衍射，电子顺磁共振等方法，展示了还原活性V位点能够实现主客体之间的电荷转移，其中V^IV还原为V^III，NH₃氧化为N₂H₄。

（2）

结合原位弹性中子散射测试、DFT建模，揭示了吸附NH₃分子在MOF中的吸附动力学，从而为深入理解此类材料中吸附NH₃和转化提供经验和指导。

参考文献

Xue Han, Wanpeng Lu, Yinlin Chen, Ivan da Silva, Jiangnan Li, Longfei Lin, Weiyao Li, Alena M. Sheveleva, Harry G. W. Godfrey, Zhenzhong Lu, Floriana Tuna, Eric J. L. McInnes, Yongqiang Cheng, Luke L. Daemen, Laura J. McCormick McPherson, Simon J. Teat, Mark D. Frogley, Svemir Rudić, Pascal Manuel, Anibal J. Ramirez-Cuesta, Sihai Yang*, and Martin Schröder*, 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://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c11930