E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης - Θεωρητική μελέτη προσρόφησης μονοξειδίου του άνθρακα σε μεταλλοοργανικά σκελετικά υλικά με μεθόδους πολλαπλής κλίμακος

Αρχική Θεωρητική μελέτη προσρόφησης μονοξειδίου του άνθρακα σε μεταλλοοργανικά σκελετικά υλικά με μεθόδους πολλαπλής κλίμακος

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000447092

Τίτλος

Θεωρητική μελέτη προσρόφησης μονοξειδίου του άνθρακα σε μεταλλοοργανικά σκελετικά υλικά με μεθόδους πολλαπλής κλίμακος

Άλλος τίτλος

Multiscale theoretical study of carbon monoxide adsorption in metal organic frameworks

Συγγραφέας

Λίβας, Χαράλαμπος Γ.

Σύμβουλος διατριβής

Φρουδάκης, Γεώργιος

Μέλος κριτικής επιτροπής

Τρικαλίτης, Παντελής
Ρεμεδιάκης, Ιωάννης

Περίληψη

Την τελευταία δεκαετία το πρόβλημα της κλιματικής αλλαγής βρίσκεται στην κορυφή των θεμάτων που προκαλούν την ανθρωπότητα. Η απομάκρυνση τοξικών και ρυπογόνων αερίων από την ατμόσφαιρα παίζει βασικό ρόλο στην αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής.[1] Επόμενο είναι λοιπόν το γεγονός ότι και η χημική βιομηχανία έχει δείξει ενδιαφέρον για αυτό το πρόβλημα.[2] Στην παρούσα εργασία, μελετήσαμε την ισχύ αλληλεπίδρασης του μονοξειδίου του άνθρακα, CO, με ένα σύνολο 42, στρατηγικά επιλεγμένων, λειτουργικών ομάδων. Αυτές οι λειτουργικές ομάδες μπορούν να ενσωματωθούν σε Metal Organic Frameworks και να αυξήσουν την προσρόφηση μονοξειδίου του άνθρακα στο MOF. Η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε ήταν η MP2 και με την βάση 6-311++G**. Στην αρχή, ξεκινήσαμε από πολλές διαφορετικές αρχικές διαμορφώσεις του αερίου στις λειτουργικές ομάδες, διακρίνοντας τελικά τις πιο ευνοϊκές ενεργειακά. Μεταξύ των σαράντα τριών λειτουργικών ομάδων, η υψηλότερη ενέργεια αλληλεπίδρασης (-19,4 kJ/mol) με το CO βρέθηκε για το –OSO₃H, η οποία είναι σχεδόν 4 φορές μεγαλύτερη από την αντίστοιχη ενέργεια δέσμευσης για τον απλό βενζολικό δακτύλιο (-5,4 kJ/mol) Όλα τα αποτελέσματα διορθώθηκαν ως προς το basis set superposition error (BSSE) χρησιμοποιώντας τη μέθοδο counterpoise. Επιπλέον, δημιουργήθηκαν χάρτες ηλεκτροστατικού δυναμικού και γραφήματα πυκνότητας ανακατανομής ηλεκτρονίων, για την βαθύτερη κατανόηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ των δύο μονομερών. Για τις 3 καλύτερες λειτουργικές ομάδες πραγματοποιήθηκαν προσομοιώσεις Grand Canonical Monte Carlo ώστε να συγκριθεί η ικανότητά τους να συλλαμβάνουν CO, σε θερμοκρασία 298K και για ένα ευρύ φάσμα πιέσεων, σε σχέση με το απλό MOF.

Φυσική περιγραφή

112 σ. : πίν., σχήμ., εικ. (μερ. εγχρ.) ; 30 εκ.

Γλώσσα

Ελληνικά

Θέμα

Ab-initio

Carbon monoxide

Grand Canonical Monte Carlo

Metal organic framework

Ημερομηνία έκδοσης

2022-07-28

Συλλογή