Hydrophobic Metal–Organic Frameworks Enable Superior High-Pressure Ammonia Storage through Geometric Design
Rattachement africain : kr, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Hydrophobic metal–organic frameworks (MOFs) are typically overlooked for ammonia storage due to weak host–guest interactions. Here, we demonstrate that four structurally analogous aluminum-based MOFs exhibit a counterintuitive behavior whereby framework geometry, rather than ligand hydrophilicity, determines high-pressure NH 3 adsorption performance. The hydrophobic CAU-23 achieved an exceptional capacity matching hydrophilic analogs despite its poor low-pressure uptake. This pressure-dependent enhancement stems from the unique 4- cis -4- trans geometry of CAU-23 compared to the purely cis arrangement of MIL-160 and KMF-1 and the alternating cis - trans configuration of MOF-303. Critically, CAU-23 retained 95% capacity over three high-pressure cycles, whereas hydrophilic MOFs suffered 39–46% irreversible losses due to strong NH 3 -framework interactions that compromise structural integrity. Grand canonical Monte Carlo simulations reveal that high pressure enables NH 3 clustering through intermolecular hydrogen bonding, bypassing the need for strong host–guest interactions. High-pressure powder X-ray diffraction measurements confirm the exceptional mechanical resilience of CAU-23, showing complete structural recovery upon decompression despite exhibiting the highest pressure sensitivity among the studied MOFs. An extended analog, HE-CAU-23, validates this design principle with further enhanced capacity. These findings reveal a paradigm shift toward hydrophobic MOFs with optimized geometry for high-performance and regenerable gas storage applications.
Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.
Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Hydrophobic Metal–Organic Frameworks Enable Superior High-Pressure Ammonia Storage through Geometric Design
- Date Crossref
- 17/01/2026
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- Type
- journal-article
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Où se fait cette recherche
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Gyeongsang National University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Advanced Research Institute pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Advanced Medical Research Institute pays non établi dans la noticeInstitution
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Pohang University of Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Korea Post pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Pohang Accelerator Laboratory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Convergence pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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University of California System pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Department of Chemistry pays non établi dans la noticeInstitution
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Research Institute of Advanced Chemistry pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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School of Aerospace Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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