日本關西學院大學理工學部的田中大輔副教授等人的研究團隊與大阪大學和大型同步輻射設施Spring-8組成的聯合研究團隊，成功開發出了照射光可分解水生成氫氣的新型多孔物質。
圖：此次研究開發的含硫MOF的結構
可以看出上面有無數個孔。這些孔可以吸收水。另外，骨架由硫、鉛和有機分子構成，已確認該網路可以導電。
本次研究開發的多孔物質被稱為金屬有機框架（MOF）和多孔配位聚合體（PCP），作為具備理想奈米空間的物質，是全球都在推進研發的材料之一。此次，田中副教授等人的研究團隊通過採用含碳和氮的硫化合物，成功開發了含鉛的新MOF晶體。這一成果是讓氮降低硫的反應性，找到了最佳反應條件而獲得的。
另外，研究團隊還利用高輝度光科學研究中心（JASRI）的Spring-8光束線（BL02B1）的同步輻射光進行了實驗，成功確認了新開發的MOF的分子級中孔構造。
具體來說，田中大輔的團隊通過與關西學院大學理工學部的吉川浩史副教授開展聯合研究，確認了中孔中隻吸收水，酒精等有機分子不會進入的現象。此外，通過與關西學院大學理工學部的玉井尚登教授和片山哲郎助教的研究團隊，以及大阪大學的佐伯昭紀教授和正岡重行教授開展的聯合研究證明，新開發的MOF通過吸收光產生電流，可以將其作為觸媒，利用其能量將水轉換為氫。另外，通過與關西學院大學理工學部的小笠原一禎教授和西谷滋人教授利用計算機進行研究，確認鉛和硫原子形成的網路在催化反應中發揮著重要作用。
如果能在具有半導體特性的材料上自由形成無數分子級中孔，就有望應用於各種催化反應和電池電極等。本研究通過詳細解析發現，新開發的MOF的優異特性是通過含硫實現的。今後，通過利用這些發現可以合成各種含硫MOF，開發出特性更加優異的材料。
相關研究成果已於2019年12月24日發布在《美國化學會志》的網路版上。
論文資訊
題目：Semiconductive Nature of Lead-Based Metal-Organic Frameworks with Three-Dimensionally Extended Sulfur Secondary Building Units
期刊：Journal of the American Chemical Society
DOI：10.1021/jacs.9b10436
文：JST客觀日本編輯部翻譯
