In Silico Discovery of Covalent Organic Frameworks for Carbon Capture

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作者
Kathryn S. Deeg,Daiane Damasceno Borges,Daniele Ongari,Nakul Rampal,Leopold Talirz,Aliaksandr V. Yakutovich,Johanna M. Huck,Berend Smit
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (19): 21559-21568 被引量:50
标识
DOI:10.1021/acsami.0c01659
摘要

We screen a database of more than 69 000 hypothetical covalent organic frameworks (COFs) for carbon capture using parasitic energy as a metric. To compute CO2–framework interactions in molecular simulations, we develop a genetic algorithm to tune the charge equilibration method and derive accurate framework partial charges. Nearly 400 COFs are identified with parasitic energy lower than that of an amine scrubbing process using monoethanolamine; more than 70 are better performers than the best experimental COFs and several perform similarly to Mg-MOF-74. We analyze the effect of pore topology on carbon capture performance to guide the development of improved carbon capture materials.
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