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zeolite DFT adsorption
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| 分子筛是一类多孔无机晶体材料，广泛应用在工业吸附，分离，离子交换，催化领域中。目前采用DFT方法研究分子筛吸附的研究主要集中在活性位置的酸性，选择性，物理/化学吸附特性上。由于分子筛是三维周期性晶体材料，量化方法研究多采用簇模型研究局部活性中心。簇模型多采用8T~8MR为主的小簇。由于分子筛具有独特的孔道和笼型结构，使其具有选择催化的作用，研究孔道和窗口作用多采用ONIOM方法，QM和MM方法相结合。分子筛吸附碱性小分子如，CO、N2、CH4验证其活性强度。吸附CO等属于物理吸附，H-O(CO）的相互作用，该体系中存在一定范围的氢键作用，簇模型的研究与孔道及cage模型吸附作用强弱会有明显差距。孔道的存在会使其体系中形成更多长程氢键作用。以吸附甲醇为例，8MR的簇模型吸附多被研究，1996年science上发表过CHA吸附甲醇物理和化学吸附的行为。随着计算技术的发展，更多的泛函应用在计算中，目前最流行的B3LYP泛函。但是我个人理解，这个泛函研究8MR中等模型还很合适，在研究更大的体系，包含更多氢键，远程作用时，会出现严重的误差。由于分子筛ONIOM模型原子数达到150~300,对于每一步结构优化的频率计算都是一种挑战，不知前人做如此大的体系是否每步都计算了单点的freq。我的经验是，即使固定原子的晶体学原子坐标，优化后freq还是有10几个虚频，多是结构本身对称性原因引起的。如何消掉这些虚频并不是件容易的事。 |
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