Insights into the Adsorption of Water and Small Alcohols on the Open-Metal Sites of Cu–BTC via Molecular Simulation
Source abstract
Abstract
We report a computational study of water and small alcohols on coordinatively unsaturated sites in the Cu–BTC metal–organic framework using Monte Carlo simulations. Binding energies and characteristic distances with copper centers are in agreement with these obtained from experiments and theoretical methods revealing the reliability of the classical force fields to describe the microscopic behavior. We rationalized the adsorption isotherms in terms of copper solvation and molecular association. Although water goes to all copper centers more rapidly than alcohols, the earlier nucleation via hydrogen bonds of alcohols explains their larger loading at the dilute regime.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Metal-Organic Frameworks: Synthesis and Applications · Block Copolymer Self-Assembly · Machine Learning in Materials Science
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Department of Physical, Chemical and Natural Systems, University Pablo de Olavide, Ctra. de Utrera km. 1, 41013 Seville, Spain
Funding
European Research Council
References (54)
Show source-provided references
1. Eddaoudi M. · J. Am. Chem. Soc. · 2000 · 120 · 139110.1021/ja9933386 ↗
2. Eddaoudi M. · Acc. Chem. Res. · 2001 · 34 · 31910.1021/ar000034b ↗
3. Yaghi O. M. · Nature · 2003 · 423 · 70510.1038/nature01650 ↗
4. Feréy G. · Chem. Soc. Rev. · 2008 · 37 · 19110.1039/B618320B ↗
5. Qiu S. · Coord. Chem. Rev. · 2009 · 253 · 289110.1016/j.ccr.2009.07.020 ↗
6. Chui S. S. Y. · Science · 1999 · 283 · 114810.1126/science.283.5405.1148 ↗
7. Prestipino C. · Chem. Mater. · 2006 · 18 · 133710.1021/cm052191g ↗
8. Wang Q. M. · Microporous Mesoporous Mater. · 2002 · 55 · 21710.1016/S1387-1811(02)00405-5 ↗
9. Garcia-Perez E. · Langmuir · 2009 · 25 · 172510.1021/la803085h ↗
10. Martin-Calvo A. · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2008 · 10 · 708510.1039/b807470d ↗
11. Calero S. · Chem. Commun. · 2011 · 47 · 50810.1039/C0CC02194F ↗
12. Wang S. · Sep. Purif. Technol. · 2008 · 60 · 3010.1016/j.seppur.2007.07.050 ↗
13. Chowdhury P. · Microporous Mesoporous Mater. · 2012 · 152 · 24610.1016/j.micromeso.2011.11.022 ↗
14. Liang Z. · Energy Fuels · 2009 · 23 · 278510.1021/ef800938e ↗
15. Hamon L. · Ind. Eng. Chem. Res. · 2010 · 49 · 749710.1021/ie902008g ↗
16. Skoulidas A. I. · J. Am. Chem. Soc. · 2004 · 126 · 135610.1021/ja039215+ ↗
17. Karra J. R. · Langmuir · 2008 · 24 · 862010.1021/la800803w ↗
18. Vishnyakov A. · Nano Lett. · 2003 · 3 · 71310.1021/nl0341281 ↗
19. Nobar S. N. · Chem. Eng. Sci. · 2012 · 84 · 80110.1016/j.ces.2012.05.022 ↗
20. Schlichte K. · Micro. Mes. Mater. · 2004 · 73 · 8110.1016/j.micromeso.2003.12.027 ↗
21. Alaerts L. · Chem.—Eur. J. · 2006 · 12 · 735310.1002/chem.200600220 ↗
22. Gutierrez-Sevillano J. J. · J. Phys. Chem. C · 2013 · 117 · 2070610.1021/jp406627c ↗
23. Castillo J. M. · J. Phys. Chem. C · 2008 · 112 · 1593410.1021/jp806363w ↗
24. Grajciar L. · J. Phys. Chem. Lett. · 2010 · 1 · 335410.1021/jz101378z ↗
25. Gutierrez-Sevillano J. J. · J. Phys. Chem. C · 2013 · 117 · 1135710.1021/jp401017u ↗
26. Van Assche T. R. C. · J. Phys. Chem. C · 2013 · 117 · 1810010.1021/jp405509m ↗
27. Küsgens P. · Micro. Mes. Mater. · 2009 · 120 · 32510.1016/j.micromeso.2008.11.020 ↗
28. Li Y. W. · AIChe J. · 2008 · 54 · 26910.1002/aic.11362 ↗
29. Liang Z. J. · Greenhouse Gas Control Technol. · 2009 · 1 · 1265
30. Liu J. · Langmuir · 2010 · 26 · 1430110.1021/la102359q ↗
31. Henninger S. K. · Appl. Therm. Eng. · 2010 · 30 · 169210.1016/j.applthermaleng.2010.03.028 ↗
32. Gul-E-Noor F. · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2011 · 13 · 778310.1039/c0cp02848g ↗
33. Frenkel D. · 1996
34. Dubbeldam D. · Mol. Simul. · 2013 · 39 · 125310.1080/08927022.2013.819102 ↗
35. Dubbeldam D. · 2013
36. Prestipino C. · Chem. Mater. · 2006 · 18 · 133710.1021/cm052191g ↗
37. Rick S. · J. Chem. Phys. · 2004 · 120 · 608510.1063/1.1652434 ↗
38. Castillo J. M. · Mol. Simul. · 2009 · 35 · 106710.1080/08927020902865923 ↗
39. Chen B. · J. Phys. Chem. B · 2001 · 105 · 309310.1021/jp003882x ↗
40. Mayo S. L. · J. Phys. Chem. · 1990 · 94 · 889710.1021/j100389a010 ↗
41. Rappe A. K. · J. Am. Chem. Soc. · 1992 · 114 · 1002410.1021/ja00051a040 ↗
42. Widom B. · J. Chem. Phys. · 1963 · 39 · 280810.1063/1.1734110 ↗
43. Rahman A. · J. Chem. Phys. · 1971 · 55 · 333610.1063/1.1676585 ↗
44. Geiger A. · J. Chem. Phys. · 1979 · 70 · 418510.1063/1.438042 ↗
45. Mezei M. · J. Chem. Phys. · 1981 · 74 · 62210.1063/1.440819 ↗
46. Luzar A. · J. Chem. Phys. · 1993 · 98 · 816010.1063/1.464521 ↗
47. Swiatla-Wojcik D. · J. Chem. Phys. · 2007 · 342 · 260
48. Dean J. A. · 1999
49. Bellarosa L. · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2012 · 14 · 724010.1039/c2cp40339k ↗
50. Martí J. · J. Chem. Phys. · 1996 · 105 · 63910.1063/1.471932 ↗
51. Kalinichev A. G. · J. Phys. Chem. A · 1997 · 101 · 972010.1021/jp971218j ↗
52. Narten A. H. · J. Chem. Phys. · 1984 · 80 · 338710.1063/1.447093 ↗
53. Chalaris M. · J. Phys. Chem. B · 1999 · 103 · 116110.1021/jp982559f ↗
54. Saiz L. · J. Phys. Chem. B · 1997 · 101 · 7810.1021/jp961786j ↗