权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

ナノポーラスを制御したガス吸蔵材料の設計

可控纳米孔隙率储气材料的设计

基本信息

批准号：
19651039
负责人：
ベロスルドフロディオン
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19651039/
关键词：
有機金属構造体マイクロポーラス材料収着対掌性第一原理計算水素クラスレートハイドレート THF プロパン収着特性キラリティー水素ハイドレート有機金属系構造体吸着水素・水素相互作用 MOF 抱接分子

项目摘要

本年度は第一原理計算によりクラスレートハイドレートおよび有機金属構造体に関して研究を行った。以下に主要な結果について説明する。1)水素貯蔵材料中のゲスト-ゲスト間およびゲスト-ホスト間の相互作用の正確な記述ゲスト分子のホストへの影響とゲスト-ゲスト間相互作用を取り入れ、2種類のゲージと2種類のゲスト分子を扱うことのできるモデルを提案した。このモデルにより水素と水素-プロパンのハイドレートCS-II構造の相図を作成した。(JCP131(2009)244510)得られた結果は実験結果と良く一致していることを確認した。160-180bar、160K条件下のCS-II構造での水素貯蔵量は3.8wt%に達している。この系では昇温すると水素貯蔵量が減少することが欠点である。しかし、プロパンを少量入れたハイドレートでは貯蔵した水素分子を留められる可能性が示された。これらの結果はゲスト-ゲストの相互作用の理解こそが本質であり、水素ハイドレートの相図を求める計算には正確に算出する必要があることを示している。2)特定の有機構造体(MOF)を用いた薬剤分離鏡像異性的に完全にホモキラリなビルディングブロックを特定のMOFに入れた分子系のシミュレーションを行った。実験からの解析とともに、キラル合成、キラル触媒と同様に鏡像異性体の分離の可能性を探った。メチルフェニルスルホキシドPhSOCH3のS-とR-光学異性体をキラル性を持つMOFであるZn(bdc)(lac)(dnf)に入れた。吸着エネルギーの計算結果は、実験的に報告されているZn(II)テレフタル酸エステル乳酸塩を用いた対掌性の小さいスルホキシドのS-光学異性体の吸着エナンチオ選択性を支持するものであった。本研究で提案した計算方法により、ホストーゲスト間の相互作用がMOF構造の立体選択的な選択性の起源であることが明らかになった。

This year, the first principle calculation was carried out for the study of organometallic structures. The main results are described below. 1)A correct description of the interaction between two species of molecules in water storage materials The phase of CS-II structure is formed by the reaction between water and water. (JCP131(2009)244510) The results obtained are consistent with the results obtained. Under the conditions of 160-180bar and 160K, the water storage capacity of CS-II structure is 3.8 wt %. This system increases the temperature and decreases the amount of water stored. A small amount of water is stored in the reservoir and the possibility of water remaining in the reservoir is indicated. The result is that understanding of the interaction between the two elements is essential for calculating the correct interaction between the elements. 2)A specific organic structure (MOF) is used to isolate the mirror image of a specific MOF. To explore the possibility of separation of mirror heteromorphs by analysis, synthesis, catalysis and homogeneous reaction. The S-R-optically anisotropic substance of PhSOCH3 is incorporated into MOF with Zn(bdc)(lac)(dnf). The calculation results of adsorption and selectivity of Zn(II)-Trichloric acid and lactic acid support the adsorption and selectivity of S-optical isomers. This study proposes a computational approach to the interaction between MOF structures and their stereoselective origins.