KR100856445B1 - 신규한 프레임워크 물질에 의한 가스의 저장, 흡수 및방출 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 1 이상의 가스를 흡수, 또는 저장, 또는 방출, 또는 흡수 및 저장, 또는 흡수 및 방출, 또는 저장 및 방출 또는 흡수, 저장 및 방출하기 위한, 금속 이온에 결합된, 바람직하게는 배위 결합된 1 이상의 적어도 2배위 유기 화합물, 1 이상의 금속 이온 및 공극을 포함하는 금속 유기 프레임워크 물질을 사용하는 방법 및, 이러한 목적을 위하여 상기 물질을 포함하는 연료 전지에 관한 것이다.

Description

신규한 프레임워크 물질에 의한 가스의 저장, 흡수 및 방출 방법{METHOD FOR STORING, ABSORBING AND EMITTING GASES USING NOVEL FRAMEWORK MATERIALS}
본 발명은 메탄 및 수소를 비롯한 가스의 저장 기술 분야, 특히 연료 전지 기술에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 1 이상의 가스를 흡수, 또는 저장, 또는 방출, 또는 흡수 및 저장, 또는 흡수 및 방출, 또는 저장 및 방출 또는 흡수, 저장 및 방출하기 위하여 금속 이온에 결합된, 바람직하게는 배위 결합된 1 이상의 적어도 2배위 유기 화합물, 1 이상의 금속 이온 및 공극을 포함하는 금속 유기 프레임워크(framework) 물질을 사용하는 방법 및 이러한 물질을 포함하는 장치에 관한 것이다.
연료 전지 기술은 예를 들면 고정식 기기, 예컨대 발전 장치, 이동식 기기, 예컨대 자동차, 버스 및 트럭 및 휴대용 기기, 예컨대 휴대폰 및 랩탑 컴퓨터와 관련하여 그리고 이른바 APU, 예컨대 발전 장치에서의 전원 공급과 관련하여 21 세기의 핵심 기술 중 하나로 간주되고 있다. 그 이유는 정상의 내연 기관에 비하여 연료 전지의 효율이 증가되었기 때문이다. 또한, 연료 전지는 훨씬 적은 배출을 생성한다. 연료 전지 기술에서의 현행 개발에 대한 보고는 문헌 [Hynek et al., Int. J. Hydrogen Energy, 22, no. 6, pp. 601-610 (1997), J. A. Kerres, Journal of Membrane Science, 185, 2001, p. 3-27] 및 추가의 문헌 [G. March, Materials Today, 4, No. 2 (2001), p. 20-24]을 참고할 수 있다.
기체성 C1-C4 탄수화물의 저장을 위한 금속 유기 착체의 사용은 EP-A 0,727,608에 기재되어 있다. 그러나, 이러한 문헌에 개시된 착체는 합성이 곤란하다. 또한, 이의 저장 용량이 낮으며, 그렇지만 저장 용량이 낮아서 공업적 이용 가능성이 없을 정도로 낮지는 않다.
가스 저장에 유용한 물질을 제공하기 위한 또다른 시도로는 알칼리 도핑 또는 미도핑 카본 나노튜브의 사용이 있다. 이러한 시도와 관련한 현재의 연구의 상태에 대한 보고는 문헌 [Yang, Carbon, 38 (2000), pp. 623-641] 및 문헌 [Cheng et al., Science, 286, pp. 1127-1129]을 참고할 수 있다.
전술한 종래 기술에서, 본 발명의 목적은 가스의 저장 및/또는 보유 및/또는 방출에 매우 유용한 신규한 물질을 제공하는데 있다.
이러한 목적은 금속 이온에 결합한, 바람직하게는 배위 결합된 1 이상의 적어도 2배위 유기 화합물, 1 이상의 금속 이온 및 공극을 포함하는 금속 유기 프레임워크 물질을 포함하는 제제에 의하여 가스를 흡수, 또는 저장, 또는 방출, 또는 흡수 및 저장, 또는 흡수 및 방출, 또는 저장 및 방출 또는 흡수, 저장 및 방출시키는 것을 특징으로 하는, 1 이상의 가스를 흡수, 또는 저장, 또는 방출, 또는 흡수 및 저장, 또는 흡수 및 방출, 또는 저장 및 방출 또는 흡수, 저장 및 방출하기 위한 방법에 의하여 해결되며, 본 발명은 이러한 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 1 이상의 가스를 흡수, 또는 저장, 또는 방출, 또는 흡수 및 저장, 또는 흡수 및 방출, 또는 저장 및 방출, 또는 흡수, 저장 및 방출시키기 위한 장치, 바람직하게는 전술한 바와 같은 금속 유기 프레임워크 물질을 수용(accomodate)한 연료 전지에 관한 것이다.
본 발명은 고정식, 이동식 및 이동식 휴대용 기기에서, 바람직하게는 발전 장치, 자동차, 트럭, 버스, 휴대폰, 랩탑 컴퓨터에서, 1 이상의 가스를 흡수, 또는 저장, 또는 방출, 또는 흡수 및 저장, 또는 흡수 및 방출, 또는 저장 및 방출 또는 흡수, 저장 및 방출시키기 위하여 금속 이온에 결합된, 바람직하게는 배위 결합된 1 이상의 적어도 2배위 유기 화합물, 1 이상의 금속 이온 및 공극을 포함하는 금속 유기 프레임워크 물질을 포함하는 제제를 사용하는 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 발전 장치, 자동차, 트럭, 버스, 휴대폰, 랩탑 컴퓨터에 전원을 공급하기 위한 본 명세서에서 기재된 장치의 용도에 관한 것이다.
금속 유기 공극 함유 프레임워크 물질은 차례로 금속 이온 및 적어도 2배위 유기 화합물을 포함하며, 이러한 2배위 유기 화합물은 금속 이온에 결합되어 있고, 바람직하게는 배위 결합되어 있다. 이러한 물질은 그 자체로서 공지되어 있으며, 이는 예를 들면 미국 특허 제5,648,508호, EP-A-0,709,253 및 문헌 [J. Sol. State Chem., 152 (2000), p. 3-20, Nature 402 (1999), p. 276 seq., Topics in Catalysis 9 (1999), p. 105-111, Science 291 (2001), p. 1021-23]에 개시되어 있다. 이의 제조를 위한 저렴한 방법은 DE 10111230.0의 발명의 대상이다. 전술한 문헌의 내용은 본 명세서에서 참고로 인용하며, 이는 본원 발명의 내용에 완전 포함시킨다.
본 발명에서 사용한 바와 같은 금속 유기 프레임워크 물질은 공극, 특히 마이크로공극 및/또는 메소공극을 포함하며, 여기서 문헌 [Pure Applied Chem. 45, p. 71 seq., 특히 p. 79 (1976)]에서의 정의에 의하면 각각 마이크로공극은 직경이 2 ㎚ 이하인 공극으로서 정의되며, 메소공극은 직경이 2 ㎚∼50 ㎚인 공극으로 정의된다. 마이크로공극 및/또는 메소공극의 존재는 DIN 66131, 66134에 의하여 77 K에서 질소를 흡수하는 금속 유기 프레임워크 물질의 저장 용량을 측정하기 위한 흡착 측정법에 의하여 모니터링될 수 있다. I 타입 형태의 등온 곡선은 마이크로공극의 존재를 나타낸다. 바람직한 구체예에서, Langmuir 모델에 의하여 계산한 바와 같은 비표면적은 바람직하게는 5 ㎡/g 초과, 더욱 바람직하게는 20 ㎡/g 초과, 더더욱 바람직하게는 50 ㎡/g 초과, 특히 500 ㎡/g 초과이며, 소정 부위에서 2,000 ㎡/g 초과로 증가될 수 있다.
본 발명에 의하여 사용된 바와 같은 프레임워크 물질중의 금속 성분으로서는 특히 주기율표의 Ia, IIa, IIIa, IVa 내지 VIIIa 및 Ib 내지 VIb족 원소의 금속 이온을 들 수 있으며, 특히 Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, As, Sb 및 Bi, 더욱 바람직하게는 Zn, Cu, Ni, Pd, Pt, Ru, Rh 및 Co를 들 수 있다. 이러한 원소의 금속 이온으로서, 특히 Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Sc3+, Y3+, Ti4+, Zr4+, Hf4+, V4+, V3+, V2+, Nb3+, Ta3+, Cr 3+, Mo3+, W3+, Mn3+, Mn3+, Mn2+, Re3+, Re2+, Fe3+, Fe2+, Ru3+, Ru2+, Os3+, Os2+, Co3+, Co2+, Rh2+, Rh+, Ir2+, Ir+, Ni2+, Ni+, Pd2+, Pd+, Pt 2+, Pt+, Cu2+, Cu+, Ag+, Au+, Zn2+ , Cd2+, Hg2+, Al3+, Ga3+, In3+, Tl3+, Si4+, Si2+, Ge4+, Ge2+, Sn4+, Sn2+, Pb4+, Pb2+, As5+, As3+, As+, Sb3+, Sb+ 및 Bi5+, Bi3+, Bi+를 들 수 있다.
바람직한 금속 이온 및 이에 관한 추가의 설명은 본 명세서에서 참고로 인용한 EP-A 0,790,253, 특히 문헌 [p. 10, 1. 8-30, 섹션, The Metal Ions]을 참조한다.
금속 이온과 배위 결합을 형성할 수 있는 적어도 2배위 유기 화합물로서, 주로 적어도 2배위이어야 한다는 상기의 요건을 충족하고 이러한 목적에 적절한 모든 화합물을 사용할 수 있다. 유기 화합물은 2 이상의 중심 원자를 지닐 수 있으며, 이는 금속염의 금속 이온, 특히 전술한 족의 금속과 배위 결합을 형성할 수 있다. 적어도 2배위 유기 화합물과 관련하여,
i) C1-C10 알킬기 부분구조,
ii) 1∼5 개의 페닐환을 갖는 아릴기 부분구조,
iii) 1∼5 개의 페닐환을 갖는 아릴기 또는 C1-C10 알킬기로 이루어진, 알킬 또는 아릴 아민 부분구조 [여기서 부분구조는 1 이상의 적어도 2배위 작용기 "X"에 결합되고, 이는 상기 화합물의 부분구조에 공유 결합되며, 여기서 X는 CO2H, CS2H, NO2, SO3H, Si(OH)3, Ge(OH)3, Sn(OH)3, Si(SH) 4, Ge(SH)4, Sn(SH)3, PO3H, AsO3H, AsO4H, P(SH)3, As(SH)3, CH(RSH)2, C(RSH)3, CH(RNH 2)2, C(RNH2)3, CH(ROH)2, C(ROH)3, CH(RCN)2, C(RCN)3, CH(SH)2, C(SH)3, CH(NH2)2, C(NH2)2, CH(OH)2, C(OH)3, CH(CN)2 및 C(CN)3로 구성된 군에서 선택되며, 여기서 R은 1∼2 개의 페닐환으로 이루어진 아릴기 또는 C1-C5 알킬기임]를 포함하는 화합물을 들 수 있다.
특히 치환 또는 비치환, 단핵 또는 다핵 방향족 디카르복실산, 트리카르복실산 및 테트라카르복실산 및 치환 또는 비치환, 방향족, 1 이상의 이종 원자 포함 방향족 디카르복실산, 트리카르복실산 및 테트라카르복실산을 들 수 있으며, 이는 1 이상의 핵을 갖는다.
바람직한 리간드는 테레프탈산이고, 특히 바람직한 금속 이온은 Co2+ 및 Zn2+이다.
적어도 2배위 유기 화합물 이외에, 본 발명에 의하여 사용된 바와 같은 프레임워크 물질은 1 이상의 1배위 리간드를 포함할 수 있으며, 이는 하기의 1배위 물질로부터 유도되는 것이 바람직하다.
a. 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형 지방족기를 포함하는, C1-C20의 알킬 아민 및 이의 해당 알킬 암모늄염 (및 이의 해당 암모늄염);
b. 1∼5 개의 페닐환을 갖는 아릴 아민 및 이의 해당 아릴 암모늄염;
c. 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형 지방족기를 포함하는, C1-C20의 알킬 포스포늄염;
d. 1∼5 개의 페닐환을 갖는 아릴 포스포늄염;
e. 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형 지방족기를 포함하는, C1-C20의 알킬 유기 산 및 해당 알킬 유기 음이온 (및 염);
f. 1∼5 개의 페닐환을 갖는 아릴 유기 산 및 이의 해당 아릴 유기 음이온 및 염;
g. 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형 지방족기를 포함하는, C1-C20의 지방족 알콜;
h. 1∼5 개의 페닐환을 갖는 아릴 알콜;
i. 황산염, 질산염, 아질산염, 아황산염, 중아황산염, 인산염, 인산수소염, 인산이수소염, 이인산염, 삼인산염, 인산염, 아인산염, 염화물, 염소산염, 브롬화물, 브롬산염, 요오드화물, 요오드산염, 탄산염, 중탄산염, 및 전술한 무기 음이온의 해당 산 및 염으로 구성된 군으로부터의 무기 음이온;
j. 암모니아, 이산화탄소, 메탄, 산소, 에틸렌, 헥산, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 클로로벤젠, 니트로벤젠, 나프탈렌, 티오펜, 피리딘, 아세톤, 1,2-디클로로에탄, 염화메틸렌, 테트라히드로푸란, 에탄올아민, 트리에틸아민 및 트리플루오로메틸설폰산.
본 발명에서 사용된 바와 같은 프레임워크 물질의 리간드로부터 적어도 2배위 유기 화합물 및 1배위 물질에 관한 추가의 설명은 본 명세서에서 참고로 인용한 EP-A 0,790,253로부터 유도되며 유추될 수 있다.
예를 들면, 이미 합성되었으며 물성이 확인된 금속 유기 프레임워크 물질의 리스트를 하기에 제시한다. 또한, 하기에는 이소레티큘라(isoreticular) 금속 유기 프레임워크 물질 (IR-MOF)가 포함되어 있으며, 이는 본 출원의 프레임워크에 사용될 수 있다. 상이한 공극 크기 및 결정 밀도를 나타내면서 동일한 프레임워크 토폴로지를 갖는 이러한 물질은 예를 들면 본 명세서에서 참고로 인용하는 문헌 [M. Eddouadi et al., Science 295 (2002) 469]에 기재되어 있다.
사용된 용매는 특히 이들 물질의 합성에 중요하며, 하기 표에 기재되어 있다. 셀 변수에 대한 값 (각도 α, β 및 γ뿐 아니라, 이격 a, b 및 c, Å 단위)는 X선 회절에 의하여 얻었으며, 마찬가지로 하기 표에서 공간군으로 표시하였다.
Figure 112004034282704-pct00001
Figure 112004034282704-pct00002
Figure 112004034282704-pct00003
Figure 112004034282704-pct00004
Figure 112004034282704-pct00005
Figure 112004034282704-pct00006
Figure 112004034282704-pct00007
Figure 112004034282704-pct00008
Figure 112004034282704-pct00009
Figure 112004034282704-pct00010
Figure 112004034282704-pct00011
ADC: 아세틸렌 디카르복실산
NDC: 나프탈렌 디카르복실산
BDC: 벤젠 디카르복실산
ATC: 아다만탄 테트라카르복실산
BTC: 벤젠 트리카르복실산
BTB: 벤젠 트리벤조에이트
MTB: 메탄 테트라벤조에이트
ATB: 아다만탄 테트라벤조에이트
ADB: 아다만탄 디벤조에이트
본 발명에서 금속 이온으로서 Zn2+를 포함하며, 문헌에서 MOF-5로 공지된 2배위 화합물로서 테레프탈산으로부터 유도된 리간드를 포함하는 본 명세서에서 기재된 유형의 프레임워크 물질이 특히 바람직하다.
각각 본 발명에 사용된 프레임워크 물질의 제조에 유용한 추가의 금속 이온 및 적어도 2배위 유기 화합물 및 1배위 물질 뿐 아니라 이들의 제법은 EP-A 0,790,253, 미국 특허 제5,648,508 및 DE 10111230.0에 개시되어 있다.
전술한 문헌에 개시된 용매 이외에 MOF-5의 제조에 특히 유용한 용매로서 디메틸 포름아미드, 디에틸 포름아미드 및 N-메틸피롤리돈 단독으로 또는 서로 조합하여 또는 기타의 용매와 조합하여 사용할 수 있다. 프레임워크 물질의 제조, 특히 MOF-5의 제조에서, 용매 및 모액은 비용 및 물질을 절약하기 위하여 결정화후 재순 환시킨다.
프레임워크 물질, 특히 MOF-5를 결정화 모액으로부터 분리하는 것은 당분야에서 공지된 기법, 예컨대 고상-액상 분리, 예컨대 원심분리, 추출, 여과, 막 여과, 교차 흐름 여과, 응집 보조제 (비이온성, 양이온성 및 음이온성 보조제)를 사용한 응집에 의하여 또는, pH 이동 첨가제, 예컨대 염, 산 또는 염기의 첨가에 의하여, 부유, 분무 건조 또는 분무 과립화에 의하여 뿐 아니라, 고온 및/또는 진공하에서 모액의 증발에 의하여 그리고 고형물의 농축에 의하여 달성될 수 있다.
분리된 프레임워크 물질, 특히 MOF-5는 플라스틱 가공법에서 공지된 공정에 의하여 배합, 용융, 압출, 공압출, 압착, 회전, 발포 및 과립화될 수 있다. 일반적으로 이러한 물질은 본 발명의 목적을 위하여 펠릿 형태 또는 필름 또는 시이트 형태로 사용한다. 그러나, 이러한 방법은 다양한 추가의 그리고 상이한 기하 및 형상을 산출하게 되며, 이는 본 발명에 의한 물질의 광범위 적용 부위에 필요하며, 특히 이동식 및 이동식 휴대용 기기에 사용시 필요하다.
보유 및/또는 저장 및/또는 방출시키고자 하는 가스로서, 특히 탄화수소, 알콜, 수소, 질소, 불활성 가스, CO, CO2, 천연 가스, 합성 가스, 이들 가스를 생성 및/또는 전달하는 화합물 및 이의 2 이상의 혼합물을 들 수 있다. 수소, 수소 함유 가스 혼합물, 수소 발생 또는 전달 물질, 1 이상의 수소 발생 및/또는 전달 물질을 포함하는 가스 혼합물이 특히 바람직하다.
추가의 구체예에서, 금속 유기 프레임워크 물질을 용매, 착체, 금속, 금속 수소화물, 합금, 및 이의 2 이상의 혼합물로 구성된 군에서 선택된 1 이상의 저장 용량 향상제, 예컨대 금속으로서 Pd, Pt, Ni 및 Ru로부터 유도된 상기의 예와 접촉시킨다.
또한, 본 발명은 본 명세서에서 정의한 바와 같이 금속 유기 프레임워크 물질을 수용한, 1 이상의 가스를 흡수, 또는 저장, 또는 방출, 또는 흡수 및 저장, 또는 흡수 및 방출, 또는 저장 및 방출, 또는 흡수, 저장 및 방출하기 위한 장치에 관한 것이다.
이러한 장치는 금속 유기 프레임워크 물질을 수용한 컨테이너; 1 이상의 가스가 장치로 유입 또는 배출되도록 하기 위한 입구/출구 개구부; 컨테이너내에서 가압하의 가스를 유지할 수 있는 기밀성 유지 메카니즘을 더 포함하는 것인 장치 등의 추가의 부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 명세서에서 개시된 바와 같은 제제를 수용한 연료 전지에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 고정식, 이동식 및 이동식 휴대용 기기에서, 바람직하게는 발전 장치, 자동차, 트럭, 버스, 휴대폰, 랩탑 컴퓨터에서 1 이상의 가스를 흡수, 또는 저장, 또는 방출, 또는 흡수 및 저장, 또는 흡수 및 방출, 또는 저장 및 방출 또는 흡수, 저장 및 방출하기 위하여 본 명세서에 기재된 금속 유기 프레임워크 물질을 포함하는 제제를 사용하는 방법 및, 발전 장치, 자동차, 트럭, 버스, 휴대폰, 랩탑 컴퓨터에 전원을 공급하기 위하여 본 발명에 의한 장치를 사용하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 발전 장치, 자동차, 트럭, 버스, 휴대폰, 랩탑 컴퓨터에 전원을 공급하기 위한 청구범위 제10항에 의한 연료 전지의 사용 방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예로서 추가로 설명하고자 하나, 이로써 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 의도는 아니다.
실시예
도 1은 실시예 1에 의하여 제조된 바와 같은 MOF-5 프레임워크 물질의 X선 분말 회절도를 도시한다.
도 2는 87K에서 MOF-5상에서 아르곤의 흡착 등온선을 도시한다.
도 3은 30℃에서 MOF-5상에서 수소의 수소 흡착 등온선을 도시한다.
실시예 1 (MOF-5의 제조)
Figure 112004034282704-pct00012
전술한 함량의 출발 물질을 디에틸포름아미드, 테레프탈산 및 질산아연의 순서로 비이커에 용해시켰다. 생성된 용액을 내벽이 각각 테플론으로 피복된 2 개의 오토클레이트 (250 ㎖)에 넣었다.
결정화 반응은 105℃에서 20 시간 이내에 발생하였다. 그후, 황색 결정으로부터 오렌지색 용매를 기울려 따르고, 결정을 다시 20 ㎖ 디메틸포름아미드로 피복시키고, 이를 다시 기울려 따랐다. 이러한 절차를 3 회 반복하였다. 그후, 20 ㎖의 클로로포름을 고형물에 붓고, 이를 세정하고 용매로 2회 기울려 따랐다.
결정 (14.4 g)은 여전히 젖어 있는데, 이를 진공 장치에 우선 실온에서 진공하에 (10-4 mbar) 넣은 후, 120℃에서 건조시켰다.
그후, 생성된 생성물을 X선 분말 회절 및 마이크로공극의 흡착 측정에 의하여 분석하였다. 생성된 생성물은 도 1에 X선 회절도를 도시하였으며, 이는 MOF-5와 일치하였다.
도 2에 도시한 바와 같이, 아르곤 (87K; Micromeritics ASAP 2010)을 사용한 흡착 등온선의 측정에 의하면, I형의 등온선이 도시되어 있으며, 이는 마이크로다공성 물질의 전형적인 특징이며, Langmuir에 의하여 계산한 비표면적이 3,020 ㎡/g이고, 마이크로공극 부피가 0.97 ㎖/g (상대압 p/p0=0.4에서)이었다.
실시예 2
루보템 프라지온스메스테크닉 게엠베하, 보쿰의 자기 현수 밸런스를 사용하여 실시예 1의 시료의 수소에 대한 저장 용량을 하기와 같이 측정하였다. 시료를 칭량하고, 이를 장치에 투입하였다. 장치를 닫고 막 프리펌프 및 터보 분자 펌프를 사용하여 10-5 mbar 압력으로 진공으로 만들고, 시료를 진공하에서 100℃에서 16 시간 동안 가열하였다.
30℃의 온도에서 시료를 열안정화시킨 후, 수소 (순도: 99.999%; 컴파니 메세)를 도 3에 의한 여러가지의 압력에서 첨가하였다. 생성된 흡착 등온선을 도 3에 도시하였다. 이러한 등온선에 의하면, 약 150 mbar의 수소압에서 시료는 활성화된 시료의 총 중량을 기준으로 하여 약 1 중량%의 수소를 저장할 수 있다는 것을 나타 낸다. 추가로 증가된 압력하에서 저장 용량은 더 증가하였다.
실시예 3 (비교용)
실시예 2와 동일한 실험 장비 및 동일한 방법을 사용하여 활성탄 (컴파니 CECA, AC 40; Langmuir에 의한 비표면적: 2,037 ㎡/g)의 수소에 대한 저장 용량을 측정하였다. 도 3에는 MOF-5에 대한 활성탄의 저장 용량이 훨씬 적다는 것을 예시한다.

Claims (17)

1 이상의 금속 이온에 결합된 1 이상의 적어도 2배위 유기 화합물 및 1 이상의 금속 이온 및 공극을 포함하는 금속 유기 프레임워크 물질을 포함하고, 또 금속 유기 프레임워크 물질이 포함하는 공극은 흡착을 통하여 측정한 비표면적 (DIN 66131에 의한 BET)이 2000 ㎡/g 초과를 나타내는 제제를 사용하여 수소; 수소 함유 가스 혼합물; 수소 생성 또는 전달 물질; 1 이상의 수소 생성물질, 1 이상의 수소 전달 물질 또는 1 이상의 수소 생성 및 전달 물질을 포함하는 가스 혼합물;의 군으로부터의 1 이상의 가스를 저장하는 방법.
제1항에 있어서, 2배위 유기 화합물이 금속 이온에 배위 결합되는 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 금속 이온은 원소 주기율표의 Ia, IIa, IIIa, IVa 내지 VIIIa 및 Ib 내지 VIb족 원소의 이온에서 선택된 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 금속 유기 프레임워크 물질을 용매, 착체, 금속, 금속 수소화물, 금속 합금 및 이의 2 이상의 혼합물로 구성된 군에서 선택된 1 이상의 저장 용량 향상제와 접촉시키는 것을 특징으로 하는 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 2배위 유기 화합물은 1 이상의 핵을 포함할 수 있는 치환 또는 비치환 방향족 폴리카르복실산; 및 1 이상의 이종원자를 포함하며 1 이상의 핵을 포함할 수 있는 치환 또는 비치환 방향족 폴리카르복실산에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
1 이상의 금속 이온에 결합된 1 이상의 적어도 2배위 유기 화합물, 1 이상의 금속 이온 및 공극을 포함하는 금속 유기 프레임워크 물질로서,
금속 유기 프레임워크 물질은 흡수 또는 저장될 수소; 수소 함유 가스 혼합물; 수소 생성 또는 전달 물질; 1 이상의 수소 생성 물질, 1 이상의 수소 전달 물질 또는 1 이상의 수소 생성 및 전달 물질 모두를 포함하는 가스 혼합물;의 군으로부터의 1 이상의 가스를 포함하고, 또 금속 유기 프레임워크 물질이 포함하는 공극은 흡착을 통하여 측정한 비표면적 (DIN 66131에 의한 BET)이 2000 ㎡/g 초과를 나타내는 것을 특징으로 하는 금속 유기 프레임워크 물질.
제1항 또는 제2항에서 정의한 금속 유기 프레임워크 물질을 수용(accommodate)하고, 수소; 수소 함유 가스 혼합물; 1 이상의 수소 생성 물질, 1 이상의 수소 전달 물질 또는 1 이상의 수소 생성 및 전달 물질 모두를 포함하는 가스 혼합물;의 군으로부터의 1 이상의 가스를 저장하는 장치.
제8항에 있어서, 금속 유기 프레임워크 물질을 수용한 컨테이너; 1 이상의 가스가 장치로 유입 또는 배출되도록 하기 위한 입구/출구 개구부; 컨테이너내에서 가압하의 가스를 유지할 수 있는 기밀 유지 메카니즘을 더 포함하는 것인 장치.
제1항 또는 제2항에 의한 금속 유기 프레임워크 물질을 수용한 연료 전지.
수소; 수소 함유 가스 혼합물; 수소 생성 또는 전달 물질; 1 이상의 수소 생성 물질, 1 이상의 수소 전달 물질 또는 1 이상의 수소 생성 및 전달 물질 모두를 포함하는 가스 혼합물;의 군으로부터의 1 이상의 가스를 저장하기 위하여, 1 이상의 금속 이온에 결합된 1 이상의 적어도 2배위 유기 화합물, 1 이상의 금속 이온 및 공극을 포함하는 금속 유기 프레임워크 물질을 포함하고, 또 금속 유기 프레임워크 물질이 포함하는 공극은 흡착을 통하여 측정한 비표면적 (DIN 66131에 의한 BET)이 2000 ㎡/g 초과를 나타내는 제제를 함유하는 물품.
제11항에 있어서, 발전 장치인 것인 물품.
제11항에 있어서, 자동차인 것인 물품.
제11항에 있어서, 트럭인 것인 물품.
제11항에 있어서, 버스인 것인 물품.
제11항에 있어서, 휴대폰인 것인 물품.
제11항에 있어서, 랩탑 컴퓨터인 것인 물품.
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