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論理的欠陥エンジニアリングを用いた有機金属フレームワークの隠れた吸着部位の発掘
金属－有機フレームワークは、それらの結晶構造内に欠陥を含むことが知られている。これらの欠陥のエンジニアリングが可能になれば、材料特性を改変して、多くの既存フレームワークの性能を改善できる可能性がある。ここで我々は、大規模な実験的有機金属フレームワークデータベースの高スループット計算スクリーニングによる、リンカーの空格子点欠陥によりメタン貯蔵能の有意な改善を示す13のフレームワークの同定を報告する。候補は、まず主要な吸着チャネルから離れた、ブロックされたメタンがアクセスできない細孔を持つ構造に着目することによって特定される。次に、候補構造の有機リンカーを適切なモジュレーターに慎重に置換してリンカー空格子の存在を模倣し、アクセスできなかった細孔を統合・利用する。欠陥のある候補フレームワークのグランドカノニカルモンテカルロシミュレーションの結果は、メタン貯蔵能の有意な向上を示し、論理的欠陥エンジニアリングが既存の金属－有機フレームワークの性能を有意に改善する有効な方法になり得ることを明らかにする。