On the Key Influence of Amino Acid Ionic Liquid Anions on CO2 Capture

两性离子 位阻效应 化学 分子间力 分子内力 计算化学 离子液体 光化学 分子 立体化学 有机化学 催化作用
作者
Bohak Yoon,Sijia Chen,Gregory A. Voth
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (2): 1612-1618 被引量:20
标识
DOI:10.1021/jacs.3c11808
摘要

Amino acid ionic liquids (AAILs) are promising green materials for CO2 capture and conversion due to their large chemical structural tunability. However, the structural understanding of the AAILs underlying the CO2 reaction dynamics remains uncertain. Herein, we examine the steric effects of AAIL anions with various chemical structures on CO2 capture behavior. Based on ab initio free-energy sampling, we assess reaction mechanisms for carbamate formation via a two-step reaction pathway with a zwitterion intermediate undergoing dynamic proton transfer. Our results show that free-energy barriers for carbamate formation can be significantly reduced as the degree of steric hindrance of the anions decreases. Further analyses reveal that reduced steric hindrance of anions causes markedly stronger intermolecular interactions between zwitterion and anions, leading to an increased kinetically favorable intermolecular proton transfer for carbamate production. We also describe the correlation strength between intramolecular interactions within the zwitterion and intermolecular interactions between the zwitterion and anions. We conclude that the favored structural flexibility due to the less steric hindrance of the zwitterion leads to enhanced intermolecular interactions, facilitating proton transfer to nearby AAIL anions for carbamate formation. Our study provides invaluable insight into the influence of various degrees of steric hindrance of the AAIL anions governing CO2 chemisorption. These findings may aid in the design of optimal AAIL solvents for the CO2 capture process.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
没有昵称关注了科研通微信公众号
刚刚
1秒前
SUN完成签到,获得积分10
2秒前
今后应助Emma采纳,获得10
3秒前
baobao完成签到,获得积分10
4秒前
Sky发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
MrDI发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
查理fofo发布了新的文献求助10
7秒前
活力青筠发布了新的文献求助10
8秒前
111发布了新的文献求助10
10秒前
墨客发布了新的文献求助10
10秒前
泡泡糖发布了新的文献求助10
13秒前
韩凡发布了新的文献求助10
15秒前
李奥发布了新的文献求助10
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
三物完成签到 ,获得积分10
15秒前
Seven发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
MrDI完成签到,获得积分10
16秒前
小魏不学无术完成签到,获得积分10
16秒前
Lucas应助冷酷的格尔曼采纳,获得10
18秒前
neWA完成签到,获得积分10
19秒前
Emma发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
科目三应助111采纳,获得10
21秒前
熙欢发布了新的文献求助20
22秒前
LJF发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
李爱国应助Tsui采纳,获得10
24秒前
所所应助chao采纳,获得10
24秒前
Rank发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
26秒前
27秒前
小二郎应助宫冷雁采纳,获得10
28秒前
magicjerry发布了新的文献求助10
29秒前
天天开心发布了新的文献求助10
29秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 700
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Effective Learning and Mental Wellbeing 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3975375
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3519700
关于积分的说明 11199305
捐赠科研通 3256034
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1798049
邀请新用户注册赠送积分活动 877386
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 806305