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Quantum Chemistry Insight into the Interactions Between Deep Eutectic Solvents and SO2

密度泛函理论 共晶体系 化学 溶解度 合理设计 分子 计算化学 工作(物理) 量子化学 分子中的原子 化学物理 纳米技术 材料科学 有机化学 热力学 物理 超分子化学 合金
作者
Mert Atilhan,Tausif Altamash,Santiago Aparício
出处
期刊:Molecules [MDPI AG]
卷期号:24 (16): 2963-2963 被引量:45
标识
DOI:10.3390/molecules24162963
摘要

A systematic research work on the rational design of task specific Deep Eutectic Solvents (DES) has been carried out via density functional theory (DFT) in order to increase knowledge on the key interaction parameters related to efficient SO2 capture by DES at a molecular level. A total of 11 different DES structures, for which high SO2 affinity and solubility is expected, have been selected in this work. SO2 interactions in selected DES were investigated in detail through DFT simulations and this work has generated a valuable set of information about required factors at the molecular level to provide high SO2 solubility in DES, which is crucial for enhancing the current efficiency of the SO2 capture process and replacing the current state of the art with environmentally friendly solvents and eventually implementing these materials in the chemical industry. Results that were obtained from DFT calculations were used to deduce the details of the type and the intensity of the interaction between DES and SO2 molecules at various interaction sites as well as to quantify short-range interactions by using various methods such as quantum theory of atoms in a molecule (QTAIM), electrostatic potentials (ESP) and reduced density gradients (RDG). Systematic research on the molecular interaction characterization between DES structures and SO2 molecule increases our knowledge on the rational design of task-specific DES.
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