Molecular Level Understanding of the Free Energy Landscape in Early Stages of Metal–Organic Framework Nucleation

化学 成核 小型商用车 水溶液中的金属离子 能源景观 元动力学 离子 结晶度 化学物理 分子动力学 溶剂 结晶学 物理化学 计算化学 金属有机骨架 有机化学 吸附 生物化学
作者
Loukas Kollias,David C. Cantú,Marcus A. Tubbs,Roger Rousseau,Vassiliki Alexandra Glezakou,Matteo Salvalaglio
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:141 (14): 6073-6081 被引量:23
标识
DOI:10.1021/jacs.9b01829
摘要

The assembly mechanism of Metal-Organic Frameworks (MOFs) is controlled by the choice of solvent and the presence of spectator ions. In this paper, we apply enhanced sampling molecular dynamics methods to investigate the role of solvent and ions in the early stages of the synthesis of MIL-101(Cr). Microsecond-long well-tempered metadynamics simulations uncover a rich structural free energy landscape, with secondary building units (SBUs) adopting distinct crystal and noncrystal like configurations. In the presence of ions (Na+, F-), we observe a complex effect on the crystallinity of SBUs. By modulating the interactions between terephthalate linkers and Cr atoms, ions affect the abundance of crystal-like SBUs, consequently controlling the percentage of defects. Solvent effects are assessed by comparing water with N, N-dimethylformamide, in which SBU adducts are appreciably more stable and compact. These results shed light on how solvent and ionic strength impact the free energy of the assembly phenomena that ultimately control material synthesis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
默默的棒棒糖完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
SONG关注了科研通微信公众号
3秒前
4秒前
ding应助呆头采纳,获得10
4秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
sutharsons应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
axin应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
terence应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
sutharsons应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
hh应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
sun发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
zhu完成签到,获得积分10
5秒前
酷波er应助缚大哥采纳,获得10
6秒前
李健应助明理雨筠采纳,获得10
6秒前
wang发布了新的文献求助10
8秒前
木头人给step_stone的求助进行了留言
8秒前
魏伯安完成签到,获得积分10
9秒前
朴素尔岚发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI5应助nextconnie采纳,获得10
10秒前
务实的犀牛完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
Blue_Pig发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
科研通AI2S应助橙子fy16_采纳,获得10
13秒前
LGJ完成签到,获得积分10
13秒前
wang完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
17秒前
脑洞疼应助Blue_Pig采纳,获得10
19秒前
20秒前
Akim应助危机的尔蝶采纳,获得10
21秒前
SONG发布了新的文献求助50
21秒前
明理雨筠发布了新的文献求助10
22秒前
小刘一定能读C9博完成签到 ,获得积分10
23秒前
1097完成签到 ,获得积分10
24秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108225
关于积分的说明 9288086
捐赠科研通 2805889
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540195
邀请新用户注册赠送积分活动 716950
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709849