DAILY PAPER REVIEW

0730_Force field for ZIF-8 flexible frameworks

 

 

1.     Title & Journal

Title : Force field for ZIF-8 flexible frameworks: atomistic simulation of adsorption, diffusion of pure gases as CH4, H2, CO2 and N2

 

Journal : The Royal Society of Chemistry

 

2.     Background of authors

 

Authors : Xuanjun Wu,a Jin Huang,a Weiquan Cai*a and Mietek Jaroniecb

 

3.     Summary

 

이 논문은 flexibility를 고려한 ZIF-8의 분자동역학 시뮬레이션을 기존의 실험결과와 비교하는 것에 대한 논문이다. ZIF-8의 경우 기존에 알려진 rigid framework pore limiting diameter 보다 더 큰 kinetic diameter를 갖는 CH4 등의 기체를 투과시키는 현상이 발견되었다. 하지만 기존의 CH4 기체의 흡착 및 분리에 대한 시뮬레이션을 rigid framework을 반영한 force field를 이용하였다. 이에 따라 시뮬레이션의 결과와 실제 실험간의 적지 않은 오차가 존재하였다. 이 논문에서는 flexible framework을 반영한 force field를 이용하여 ZIF-8CH4, H2, CO2 그리고 N2 에 관한 흡착 및 분리에 대한 시뮬레이션을 진행하고 실험 결과와 비교 하였다. 그 결과 논문에서 도입한 모델이 더 적합하다는 결론에 도달하였다. H2의 흡착은 주로 linker로 사용된 2-methyl imidazole ring 주변에서 주로 일어났다. CO2, H2의 경우 실험에 비해 시뮬레이션에서 더 높은 self-diffusivity를 갖는 결과가 나왔다.

 

4.     Application to our lab research

 

이 논문은 ZIF-8으로 만들어진 분리 막을 이용하여 극성분자를 포함한 기체분자들의 분리에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 실제 실험결과와 비교하는 것에 관한 논문이다. 이를 해수담수화에 적용하여 극성인 물 분자의 흡착 및 분리를 연구할 때 flexible force field 의 설정을 어떻게 해야 할지에 대한 방향성을 제시해준다. 또한 rigid framework 와 달리 flexible framework 의 경우 salt rejection permeate flux에 어떤 영향을 미칠 수 있는지도 생각해볼 수 있다.

 

5.     Contact

 

SeungJi Lim (Integrated Ph.D. program)

 

 

 

Environmental Systems Engineering Lab.

 

Department of Environmental Science & Engineering

 

Gwangju Institute of Science and Technology

 

1 Oryong-dong Buk-gu Gwangju, 500-712, Korea

 

 

 

Phone : +82-10-7935-8845

 

E-mail : fblsj90@gist.ac.kr

 

 

첨부 (1)
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