امتصاص الماء على المواقع غير المشبعة تنسيقياً في CuBTC MOF

نقدم دراسة نظرية عن امتصاص الماء على المواقع غير المشبعة تنسيقياً (cus's) في مركب الإطار العضوي المعدني (MOF) CuBTC. تم التحقيق في موثوقية أساليب نظرية الكثافة (DFT) ونظم DFT-D المعدلة بالانتشار لوصف مواقع cus بالنسبة لبيانات CCSD(T)/CBS المرجعية الدقيقة. وُجد أن دقة كل من طرق DFT و DFT-D غير كافية. قدم نظام تصحيح DFT/CC النتائج في توافق ممتاز مع بيانات CCSD(T)/CBS المرجعية. ظهرت حسابات DFT/CC التي أجريت لنموذج CuBTC الدوري أن RCu−OH2 = 2.19 Å و−ΔHads= 49 kJ mol−1، وكلاهما في توافق جيد جداً مع البيانات التجريبية المتاحة. كانت تفاعل أول جزيء ماء مع وحدة العجلة المجداف أقوى بحوالي 5 kJ mol−1 من تفاعل جزيء الماء الثاني مع نفس وحدة العجلة المجداف. يوفر نظام DFT/CC وصفًا دقيقًا للأنظمة الممتدة لـ MOF، ويمكن استخدام النتائج التي تم الحصول عليها من نموذج DFT/CC الدوري لاختبار وتحسين مجالات القوة لمحاكيات الكلاسيكية.