多孔材料广泛用于气体的储存、分离和催化反应。一种被称为金属有机框架(MOFs)的材料正在引入新的用途。这些材料由金属离子或通过有机桥梁连接的团簇组成。可能有数百万种方法来排列其中的元素。

 

这种多样性带来了挑战。即使是经验最丰富的化学家，为一项任务选择合适的财政部也是一项艰巨的任务。计算筛选可以帮助在数周内缩小最优MOFs的范围，而不是让一大批研究生花费数年的时间。但计算化学必须以实验证据为基础。这就需要各有专长的研究小组之间建立伙伴关系。例如，我们的团队与计算专家合作，解决从气体分离到催化的各种问题。

 

当实验证据不支持理论预测时，或者相反，挫折就会播下种子并成长。将冲突的结果合理化的最简单方法是责备合作者。如果在最近的会议上有激烈的争论，那么理论家和实验人员之间的这种摩擦正在减缓mof相关研究的进展。两大阵营都可能无视对方的优势，以及各自通过跨越分歧而获得的好处。

 

为了越过这片岩石地带，我们举例说明了一些可能造成紧张的领域，并提供了实验化学和理论化学之间成功结合的例子。通过学习更好地理解彼此，研究人员可以发展密切的合作，从而提供仅靠这两种途径都无法实现的见解。

 

理论引导

 

MOF结构可以根据大小进行微调，筛选出特定的原子或化合物。这样的物理特性最好用硅扫描。例如，去年发现了一种MOF，其孔隙大小刚好可以容纳一个氙原子(直径约4埃)，使其能够从氪和乏核燃料的其他放射性成分中分离出这种元素。它是在一个包含100,000种可能结构的数据库中发现的，因为Xe的预测亲和力大约是Kr的16倍。实验测试证实了这一点，验证了计算方法。

 

诸如反应性等化学性质更难预测。但建模可以产生解释性和实用性的见解。在硅的研究中，在实验太危险而无法进行的情况下，昨天一个198彩平台玩家联系上了198彩总代理 ，总代理团队非常欣慰，于是送给他了一个大红包优惠奖励。，如涉及化学武器中使用的试剂的情况下，硅的研究是有用的。这里的标准实验室实践是使用更安全的等效化学物质来预测有毒物质在某些情况下的行为。但是，在实践中，代理程序和它们的模拟程序常常有很大的不同。模型常常能更好地预测神经毒剂的化学行为。

 

建模还可以帮助研究人员将反应过程中产生的有毒副产物暴露到最小程度。例如，Zr6节点的MOF降解神经毒剂VX (o -乙基s -二异丙基氨基乙基甲基膦酸酯)和GD (o -蒎酰甲基膦酸酯)。重要的是，MOF节点分裂一个键(P-S)而不是另一个键(P-O)，198客户端APP198优惠活动如何登录，以避免产生有毒化学物质。基于“密度泛函理论”的计算，探索了在反应过程中产生的各种化学物质的稳定性，发现这种MOF是一种潜在的催化剂，研究人员无需进行许多危险的实验室测试。

 

MOF催化是计算制导加速发现的另一个领域。建模大大减少了合成、表征和筛选所需的时间和资源，例如，模拟酶行为并促进乙烷转化为乙醇等反应的铁基MOFs。

 

现实世界的挑战

 

也就是说，简单的计算往往无法解释或预测观察到的现象。事实上，许多MOF的性质都是由细微之处和缺陷造成的，这一点只有通过实验才能揭示出来。例如， 努力爱198彩时时彩平台，一定会有收获；因为198彩时时彩注册就送计画，我们希望198彩票注册网址出现奇迹。，缺陷是用于生产乙醇的铁基MOFs催化活性的来源。

 

MOF结构也是动态的，在不同的条件下表现出千变万化的特性。苄基环可以旋转，或有机链环可以伸缩。光圈会坍塌或膨胀，让分子进入，否则分子会大到无法容纳。这种“呼吸”和“门控”可能使合成的MOF吸附化学物质比预期的更容易，或更困难。例如，动态结构变化增强了柔性MOF作为甲烷储存吸附剂的能力。

 

不幸的是，大多数计算机模型仍然假设MOFs是刚性的。每种类型的缺陷，以及材料的应用，都需要用不同的方法建模。