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J-GLOBAL ID：202002257804734744   整理番号：20A2730139

エチレンジアミン官能化M_2(dobpdc)(M=Mg,Sc-Zn)によるCO_2捕捉の基礎機構の解明【JST・京大機械翻訳】

Elucidation of the Underlying Mechanism of CO₂ Capture by Ethylenediamine-Functionalized M₂(dobpdc) (M = Mg, Sc-Zn)

著者 (4件)： Zhang Hui (Hubei Key Laboratory of Bioinorganic Chemistry and Materia Medica; Key Laboratory of Material Chemistry for Energy Conversion and Storage, Ministry of Education; Hubei Key Laboratory of Materials Chemistry and Service Failure; School of Chemistry and Chemical Engineering, Huazhong Univers...) ,  Shang Chunli (Hubei Key Laboratory of Bioinorganic Chemistry and Materia Medica; Key Laboratory of Material Chemistry for Energy Conversion and Storage, Ministry of Education; Hubei Key Laboratory of Materials Chemistry and Service Failure; School of Chemistry and Chemical Engineering, Huazhong Univers...) ,  Yang Li-Ming (Hubei Key Laboratory of Bioinorganic Chemistry and Materia Medica; Key Laboratory of Material Chemistry for Energy Conversion and Storage, Ministry of Education; Hubei Key Laboratory of Materials Chemistry and Service Failure; School of Chemistry and Chemical Engineering, Huazhong Univers...) ,  Ganz Eric (School of Physics and Astronomy, University of Minnesota, Minnesota, United States)
資料名： Inorganic Chemistry  (Inorganic Chemistry)
巻： 59  号： 22  ページ： 16665-16671  発行年： 2020年 
JST資料番号： C0566A  ISSN： 0020-1669  CODEN： INOCAJ  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)

抄録/ポイント： 初めて,スピン偏極密度汎関数理論(DFT)計算を用いて,エチレンジアミン(en)添加等構造M_2(dobpdc)材料(M=Mg,Sc-Zn)によるCO_2捕獲の結晶構造,吸着特性,および微視的機構を系統的に研究した。結合エネルギーは142から210kJ/molの範囲であった。最も弱い結合材料は,en-Cr_2(dobpdc)とen-Cu_2(dobpdc)である。2つの典型的なモデル,対モデルと鎖モデルをCO_2吸着のために考慮した。一般に,鎖モデルは対モデルより安定である。鎖モデルのCO_2吸着エネルギーは30~96kJ/molの範囲であり,強い金属依存性を示した。これらの中で,en-Sc_2(dobpdc)およびen-Cu_2(dobpdc)は,それぞれ最高および最低のCO_2吸着エネルギーを有した。さらに,CO_2吸着の動的進展を遷移状態と中間体を含む全反応経路の探索により明らかにした。最初に,CO_2分子はエン-MOFと相互作用し,浅いポテンシャルを有する物理吸着錯体を形成した。これに続いて,比較的大きいエネルギー障壁を克服し,化学吸着錯体を形成する。最後に,立体配置変換のための小さなエネルギー障壁を有する細孔内の一次元チャネルに沿って,カルバミド酸アンモニウムが形成される。これらの結果は実験観察と良く一致した。CO_2捕獲の詳細な微視的機構を理解することは,基本的な知識ベースと将来の応用の改善にとって極めて重要である。本研究はアミン官能化MOFによるCO_2吸着の理解を改善するであろう。将来の実験的および理論的研究を刺激し,この分野の開発を進めることを期待する。Copyright 2020 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 化学吸着 ,  吸着 ,  結合エネルギー ,  結晶構造 ,  相互作用 ,  スピン分極 ,  *アミン ,  *捕獲 ,  一次元 ,  密度汎関数法 ,  *官能化 ,  物理吸着 ,  反応経路 ,  吸着エネルギー
準シソーラス用語： エネルギー障壁 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 物理的手法を用いた吸着の研究  (CB12043P) ,  第11族,第12族元素の錯体  (CE01050Y)

タイトルに関連する用語 (6件)： エチレンジアミン ,  官能化 ,  Sc ,  Zn ,  捕捉 ,  基礎