Výpočetní studium adsorpce nasycených a nenasycených uhlovodíků v CPO-27 Metal-Organic Framework

Abstract

Název: Výpočetní studium adsorpce nasycených a nenasycených uhlovodíků v CPO-27 Metal-Organic Framework Abstrakt: Tato práce se věnuje adsorpci nasycených a nenasycených uhlovodíků na koordinačně nenasycená místa CPO-27, patřícího mezi tzv. Metal-Organic Frameworks (MOF), s využitím výpočetní chemie. Byla posouzena vhodnost několika funkcionálů (vdW-DF2, PBE, DFT- D2), které byly srovnávány s referenční metodou DFT/CC a dostupným experimentem, pro nalezení kvalitativně vhodné a zároveň výpočetně méně náročné metody pro popis koordinačně nesaturovaných adsorpčních míst v materiálech typu MOF. Byly vyšetřovány vlastnosti dvou různých kationtů kovů přítomných v CPO-27 (Mg, Cu) a jejich vhodnost pro adsorpci a selektivitu plynů byla diskutována na základě získaných dat. Klíčová slova: adsorpce, metal-organic frameworks, teorie funkcionálu hustoty, koordinačně nenasycená adsorpční místa

Title: Computational investigation of adsorption of saturated and unsaturated hydrocarbons in CPO-27 Metal-Organic Framework Abstract: The adsorption of hydrocarbons on coordinatively unsaturated sites (cus) in CPO-27 Metal-Organic Framework (MOF) was investigated computationally. Different levels of density functional theory (DFT), including vdW-DF2, PBE, DFT-D2 functionals, were used and their performance was compared to a reference method DFT/CC and available experimental data. The adsorption properties of Cu and Mg containing CPO-27 for ethane, ethylene, propane and propylene separations were investigated and discussed. Keywords: adsorption, metal-organic frameworks, density functional theory, coordinatively unsaturated sites, open metal sites