金属有機構造体

概要

MOFは、金属イオンや金属クラスター（節）と有機配位子（リンカー）が配位結合でつながり、周期的な骨格を形づくった物質群である。IUPACが2013年に公表した用語勧告（Batten, Champness, Chen, Garcia-Martinez, Kitagawa, Ohrstrom, O'Keeffe, Paik Suh, Reedijk）では、最も広い概念が配位ポリマー、その部分集合が配位ネットワーク、さらにその部分集合がMOFという階層で整理されている。

技術的な要点

同勧告は、MOFが満たすべき条件の一つとして骨格内に潜在的な空隙（potential voids）を含むことを挙げる一方、多孔性やその他の物性の測定値そのものは定義の要件としていない。したがって「多孔質かどうか」を実測で示さなくても、構造として空隙をもつ骨格であればMOFに含まれる。節とリンカーの組み合わせを替えることで細孔の寸法や表面の化学的性質を設計でき、この設計自由度がゼオライトや活性炭との違いになる。

産業での位置づけ

研究開発の対象となっているのは、ガスの貯蔵と分離、吸着材、センサー、触媒担体などである。用語の定義が広く、配位ポリマー一般との区別が文献ごとに揺れてきた経緯があるため、技術評価の際にはIUPACの階層に照らして対象物質が何を指しているかを確認する必要がある。