A Interação da Água com MOF-5 Simulada por Dinâmica Molecular

Os parâmetros do campo de força para uso com o metal-organic framework-5 (MOF-5 ou IRMOF-1) são apresentados. A flexibilidade dentro da estrutura é incluída neste modelo, de modo que mudanças estruturais durante a interação com moléculas adsorventes podem ser observadas e quantificadas. O modelo foi validado comparando parâmetros de rede simulados do MOF-5 puro com resultados de difração de raios X. Pela primeira vez, simulações de dinâmica molecular foram realizadas mostrando como a água interage com o MOF-5. A estrutura é estável em conteúdos de água de até 2,3% em massa, mas a distorção na estrutura da rede já é evidente. Com conteúdos de água de 3,9% ou mais, a estrutura colapsa devido à substituição dos átomos de O do MOF pelos átomos de O da água nas camadas de coordenação de Zn. Como resultado, os átomos de O inorgânicos do MOF não estão mais coordenados por quatro íons de Zn, e os ligantes de benzenodicarboxilato não estão mais presos aos centros de Zn.