本文主要研究内容
作者尚春莉（2019）在《乙二胺及其变体修饰的M2（dobpdc）材料对CO2吸附及微观机理的理论研究》一文中研究指出：金属-有机骨架材料（Metal Organic Frameworks,MOFs）是由金属阳离子和多齿有机配体通过超分子自组装形成的一种立体有机多孔材料,具有比表面积高、孔道尺寸可调节、可修饰性性强等特点,被广泛应用于催化、气体储存、传感器等领域。在MOFs的金属中心附近引入含氮有机官能团,可以在一定程度上提高MOFs材料对CO2的吸附性能。然而,单纯的实验化学难以系统地研究MOFs材料吸附CO2机理,尤其是对反应过渡态的搜索。相比而言,计算化学可突破传统领域的局限性,在对复杂体系构效关系的研究中具有一定优势,可从微观角度对反应机理做出解释。本文以计算化学为基础,采用密度泛函理论系统地研究了CO2分子在一系列胺功能化的MOFs材料中的吸附性能,并搜索得到了反应过程的过渡态结构,揭示了其微观机理,以期为实验上选择合适的体系提供一定的实际参考价值和指导意义。我们系统地研究了乙二胺和甲基乙二胺这两种有机胺分子功能化的M2（dobpdc）材料（M=Mg、Sc-Zn;dobpdc=4,4‘-二羟基联苯二甲酸）对CO2分子的吸附模型与吸附能。对于乙二胺功能化的Mg2（dobpdc）体系来说,CO2在链模型下的吸附能为76.23kJ/mol,在对模型下的吸附能37.46 kJ/mol。计算结果表明,沿c轴方向形成氨基甲酸铵盐的链模型更为稳定。综合比较后,甲基乙二胺分子修饰的M2（dobpdc）材料具有更高的CO2吸附能,以Mg、Sc、Mn、Ti这几种金属阳离子为中心的M2（dobpdc）材料在CO2吸附方面展现出了更高的吸附能。另外,我们借助多尺度模拟计算方法探究了在链模型下胺功能化的M2（dobpdc）材料吸附CO2的微观机理,首次计算得到了完整的反应路径和过渡态结构。首先,CO2分子靠近配位端的胺分子,与N原子形成C-N键,由物理吸附转变为化学吸附,该过程的能垒约为0.91.7 eV。随后分子重排形成四元环过渡态,金属由与N配位转变为与O配位,经历0.10.6 eV的能垒,最终得到氧配位的氨基甲酸铵盐产物。
Abstract
jin shu -you ji gu jia cai liao （Metal Organic Frameworks,MOFs）shi you jin shu yang li zi he duo chi you ji pei ti tong guo chao fen zi zi zu zhuang xing cheng de yi chong li ti you ji duo kong cai liao ,ju you bi biao mian ji gao 、kong dao che cun ke diao jie 、ke xiu shi xing xing jiang deng te dian ,bei an fan ying yong yu cui hua 、qi ti chu cun 、chuan gan qi deng ling yu 。zai MOFsde jin shu zhong xin fu jin yin ru han dan you ji guan neng tuan ,ke yi zai yi ding cheng du shang di gao MOFscai liao dui CO2de xi fu xing neng 。ran er ,chan chun de shi yan hua xue nan yi ji tong de yan jiu MOFscai liao xi fu CO2ji li ,you ji shi dui fan ying guo du tai de sou suo 。xiang bi er yan ,ji suan hua xue ke tu po chuan tong ling yu de ju xian xing ,zai dui fu za ti ji gou xiao guan ji de yan jiu zhong ju you yi ding you shi ,ke cong wei guan jiao du dui fan ying ji li zuo chu jie shi 。ben wen yi ji suan hua xue wei ji chu ,cai yong mi du fan han li lun ji tong de yan jiu le CO2fen zi zai yi ji lie an gong neng hua de MOFscai liao zhong de xi fu xing neng ,bing sou suo de dao le fan ying guo cheng de guo du tai jie gou ,jie shi le ji wei guan ji li ,yi ji wei shi yan shang shua ze ge kuo de ti ji di gong yi ding de shi ji can kao jia zhi he zhi dao yi yi 。wo men ji tong de yan jiu le yi er an he jia ji yi er an zhe liang chong you ji an fen zi gong neng hua de M2（dobpdc）cai liao （M=Mg、Sc-Zn;dobpdc=4,4‘-er qiang ji lian ben er jia suan ）dui CO2fen zi de xi fu mo xing yu xi fu neng 。dui yu yi er an gong neng hua de Mg2（dobpdc）ti ji lai shui ,CO2zai lian mo xing xia de xi fu neng wei 76.23kJ/mol,zai dui mo xing xia de xi fu neng 37.46 kJ/mol。ji suan jie guo biao ming ,yan czhou fang xiang xing cheng an ji jia suan an yan de lian mo xing geng wei wen ding 。zeng ge bi jiao hou ,jia ji yi er an fen zi xiu shi de M2（dobpdc）cai liao ju you geng gao de CO2xi fu neng ,yi Mg、Sc、Mn、Tizhe ji chong jin shu yang li zi wei zhong xin de M2（dobpdc）cai liao zai CO2xi fu fang mian zhan xian chu le geng gao de xi fu neng 。ling wai ,wo men jie zhu duo che du mo ni ji suan fang fa tan jiu le zai lian mo xing xia an gong neng hua de M2（dobpdc）cai liao xi fu CO2de wei guan ji li ,shou ci ji suan de dao le wan zheng de fan ying lu jing he guo du tai jie gou 。shou xian ,CO2fen zi kao jin pei wei duan de an fen zi ,yu Nyuan zi xing cheng C-Njian ,you wu li xi fu zhuai bian wei hua xue xi fu ,gai guo cheng de neng lei yao wei 0.91.7 eV。sui hou fen zi chong pai xing cheng si yuan huan guo du tai ,jin shu you yu Npei wei zhuai bian wei yu Opei wei ,jing li 0.10.6 eVde neng lei ,zui zhong de dao yang pei wei de an ji jia suan an yan chan wu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华中科技大学的尚春莉，发表于刊物华中科技大学2019-10-11论文，是一篇关于金属有机骨架材料论文,胺功能化论文,二氧化碳捕获论文,反应机理论文,过渡态论文,密度泛函理论论文,华中科技大学2019-10-11论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华中科技大学2019-10-11论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：金属有机骨架材料论文; 胺功能化论文; 二氧化碳捕获论文; 反应机理论文; 过渡态论文; 密度泛函理论论文; 华中科技大学2019-10-11论文;