ゼオライトイミダゾレート骨格のCO<sub>2</sub>結合に及ぼす官能化リンカーの効果

LIU Yang; LIU Jing; CHANG Ming; ZHENG Chuguang

文献

J-GLOBAL ID：201202225554100375 整理番号：12A1328818

ゼオライトイミダゾレート骨格のCO₂結合に及ぼす官能化リンカーの効果

Effect of Functionalized Linker on CO₂ Binding in Zeolitic Imidazolate Frameworks: Density Functional Theory Study

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資料名：
巻： 116 号： 32 ページ： 16985-16991 発行年： 2012年08月16日
JST資料番号： W1877A ISSN： 1932-7447 CODEN： JPCCCK 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

密度汎関数理論を用いて3種類の異なるゼオライトイミダゾレート骨格(ZIFs)におけるCO₂結合に及ぼすイミダゾール(IM)リンカーの官能度効果を評価したので報告する。3ZIFsはZIF-68,ZIF-69及びZIF-78であり,それらは異なる官能基(それぞれベンゾイミダゾールリンカー(bIMリンカー:-C₆H₆),5-クロロベンゾイミダゾールリンカー(cbIMリンカー:-Cl)及び5-ニトロベンゾイミダゾールリンカー(nbIMリンカー:-NO₂))を持つ。結合エネルギー(BE),Mulliken電荷,及び最高被占軌道(HOMO)は官能基(-Cl及び-NO₂)を置換することによる構造特性の変化を調査するために計算された。結果はIMリンカーに関する電荷分布が官能基の置換で明らかに影響されることを示す。cbIM及びnbIMリンカーのHOMOの非局在化はCO₂の分子軌道との相互作用に有利である骨格の極性電子密度を供給する。IMリンカーのCO₂分子結合のBEは-1.64~-18.54kJ/モルの範囲にあり,これら値は典型的な物理吸着のBEに属する。CO₂分子とIMリンカーの相互作用は分散力,静電気力及び水素結合相互作用を含むvan der Waals力に支配される。ニトロ基の置換はZIFsのCO₂の結合能を顕著に改良する一方,リンカーの塩素の置換はCO₂の結合を僅かに高めるということがBE計算結果より見出される。それは実験結果と一致する。

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第11族,第12族元素の錯体 , 吸着の電子論

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ゼオライトイミダゾレート骨格のCO2結合に及ぼす官能化リンカーの効果

ゼオライトイミダゾレート骨格のCO₂結合に及ぼす官能化リンカーの効果