配位高分子とは？
はいいこうぶんし
配位高分子とは、金属イオンと有機配位子が配位結合で繰り返し連結することで形成される、無限に広がる網目構造を持つ化合物です。
配位高分子（はいいこうぶんし）とは、金属イオン（または金属クラスター）と、複数の配位点を持つ有機分子（配位子）とが配位結合によって架橋され、一次元・二次元・三次元にわたって無限に広がる周期的な構造を形成した化合物群の総称です。英語では「Coordination Polymer」と呼ばれ、特に三次元的な多孔質構造を持つものは金属有機構造体（MOF: Metal-Organic Framework）とも呼ばれます。
その構造上の特徴は、内部に均一なナノサイズの細孔（空洞）を持つ点にあります。使用する金属イオンと有機配位子の種類・形状を変えることで、細孔の大きさや形状、表面の化学的性質を精密に設計・制御できます。代表的な配位子にはカルボン酸基を複数持つジカルボン酸やトリカルボン酸などがあり、亜鉛・銅・鉄・ジルコニウムなど多様な金属が用いられます。
配位高分子の応用分野は多岐にわたります。
- ガス貯蔵・分離（水素・二酸化炭素・メタン）
- 薬物送達システムにおける担持・放出制御
- 触媒反応の反応場
- センサー・蛍光材料
特に二酸化炭素の吸着・貯蔵材料としての研究が活発であり、カーボンニュートラル技術への応用が期待されています。
使い方・例文
水素ガスを効率よく貯蔵する材料として配位高分子が研究されており、燃料電池自動車の水素タンク内でのガス吸着材への応用が検討されています。
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