特異性吸附苯多孔材料的設(shè)計(jì)研究

編號：FTJS09664

篇名：特異性吸附苯多孔材料的設(shè)計(jì)研究

作者：李珍珍 石磊 曹凡 趙夢凡 賀雨婷

關(guān)鍵詞： 密度泛函理論 計(jì)算材料學(xué) 金屬有機(jī)框架 特異性吸附 苯

機(jī)構(gòu)： 山東建筑大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

摘要： 作為強(qiáng)致癌物的苯對身體健康和環(huán)境保護(hù)有極大的威脅,利用協(xié)同效應(yīng)的特異性吸附可以去除苯污染。金屬有機(jī)框架(Metal-organic Framework,MOFs)是一種新型多孔材料,在吸附苯方面的應(yīng)用有著廣闊的前景。文章以苯分子為客體,選取由四氰合鉑離子、1,4-雙(4-吡啶)丁炔和FeⅡ金屬中心構(gòu)成的MOFs孔結(jié)構(gòu),優(yōu)化設(shè)計(jì)了對苯分子產(chǎn)生特異性吸附的框架結(jié)構(gòu),并利用量子化學(xué)計(jì)算原始結(jié)構(gòu)、甲醛基團(tuán)修飾、乙醛基團(tuán)修飾和羧酸基團(tuán)修飾的4種吸附模型,通過約化密度梯度(Reduced Density Gradient,RDG)波函數(shù)進(jìn)行分析。結(jié)果表明:各模型對苯分子均有顯著的吸附作用;乙醛基團(tuán)修飾、羧酸基團(tuán)修飾吸附模型對苯分子的吸附作用具有特異性,同時電子密度差分析佐證了RDG的分析結(jié)果;甲醛基團(tuán)修飾吸附模型的吸附最強(qiáng),可以有效地減少苯污染。