金属有机框架材料中范德华键合与相互作用的研究
材料科学
2014-03-13 v1
摘要
金属有机框架 (MOF) 材料因其在氢气存储、碳捕获和气体封存等领域的众多应用而备受关注。在所有这些应用中，范德华力主导着小客体分子与 MOF 孔壁之间的相互作用。在这篇综述文章中，我们描述了如何成功利用理论与实验相结合的方法来研究这些弱相互作用，并阐明对各种应用至关重要的吸附机制。在理论方面，我们表明，虽然标准密度泛函理论无法正确描述范德华相互作用，但存在专门设计用于包含范德华力的泛函，其结果与实验惊人地一致。从实验角度来看，我们展示了红外吸附和拉曼光谱对于研究分子/MOF 相互作用至关重要的实例。重要的是，我们在整篇综述中强调，理论与实验的结合对于有效获得进一步理解至关重要。特别是，我们回顾了此类联合研究在小分子于 MOF 中的吸附机制、潮湿条件下 MOF 的化学稳定性、MOF 内部水团簇的形成以及小分子向 MOF 扩散等方面的应用。对这些现象的理解对于理性设计具有所需性质的新型 MOF 至关重要。
引用
@article{arxiv.1403.3059,
title = {Study of van der Waals bonding and interactions in metal organic framework materials},
author = {Sebastian Zuluaga and Pieremanuele Canepa and Kui Tan and Yves J. Chabal and Timo Thonhauser},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.3059},
year = {2014}
}