Zn-MOF-74负载ILs的结构稳定性和吸附研究

来源：化学通报杂志2018年第6期北京时间：

作者：马宁,聂冰禹,江雪飞,吴阳

摘要：离子液体（ILs）作为一种新型绿色溶剂应用广泛，以多孔材料MOFs作为支撑体负载ILs，不仅有望降低离子液体的高粘性，而且有助于提高材料的吸附分离能力，但要如何选择适合MOFs体系来负载ILs是一个难点。本文采用密度泛函理论（DFT），利用VASP和Gaussian 09 程序对负载IL（[Emim][BF4]）的Zn-MOF-74的结构稳定性进行系统研究，从几何结构、电荷分析、相互作用等方面将Zn-MOF-74@[Emim][BF4]复合体系与[Emim][BF4]和Zn-MOF-74比较分析。计算结果表明，负载[Emim][BF4]的Zn-MOF-74体系中，IL的阴离子与Zn-MOF-74的开放金属位点Zn发生强相互作用， Zn、F1原子之间因库仑力成键，造成了MOF-74配位构型的改变。IL的负载扰乱了Zn-MOF-74结构的对称性，增强了离子间相互作用。Zn-MOF-74 @[Emim][BF4]复合体系形变过程伴随着电荷转移，其吸附能为-1.032 eV，绘制的差分电荷以及相互作用图验证MOF和IL之间发生了化学吸附。进一步探讨负载离子液体的Zn-MOF-74吸附能力，研究了CO2在复合体系中吸附作用机制。

关键词：金属有机骨架 Zn-MOF-74 离子液体 密度泛函理论,

基金资助：国家自然科学基金项目