Anion effects in the scattering of CO2 from the room-temperature ionic liquids [bmim][BF4] and [bmim][Tf2N]: Insights from quantum mechanics/molecular mechanics trajectories

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 116, Issue 11, 2012, Pages 3587-3602

  Li, Xiaohu ^a   Schatz, George C ^a   Nesbitt, David J ^b  

^a NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

^b UNIVERSITY OF COLORADO   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

IONIC LIQUIDS; IONS; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR MODELING;

ANION EFFECTS; COMPARISON WITH EXPERIMENTS; ELECTRONIC POLARIZATION; FIXED CHARGES; IMIDAZOLIUM; INDUCED DIPOLE MOMENTS; IONIC SPECIES; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; ROOM TEMPERATURE IONIC LIQUIDS; ROTATIONAL EXCITATION; TRANSLATIONAL ENERGY;

CARBON DIOXIDE;

EID: 84858980691     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp2123357     Document Type: Article

References (103)

1. Petersen, M. K.; Iyengar, S. S.; Day, T. J. F.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 14804
2. Petersen, P. B.; Saykally, R. J. Annu. Rev. Phys. Chem. 2006, 57, 333
3. Buch, V.; Milet, A.; Vacha, R.; Jungwirth, P.; Devlin, J. P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 2007, 104, 7342
4. Vacha, R.; Buch, V.; Milet, A.; Devlin, J. P.; Jungwirth, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 4736
5. Beattie, J. K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 330
6. Vacha, R.; Buch, V.; Milet, A.; Devlind, J. P.; Jungwirth, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 332
7. Bhattacharyya, I.; Maze, J. T.; Ewing, G. E.; Jarrold, M. F. J. Phys. Chem. A 2010, 115, 5723
8. Holbrey, J. D.; Seddon, K. R. Clean Prod. Processes 1999, 1, 223
9. Welton, T. Chem. Rev. 1999, 99, 2071
10. Jutz, F.; Andanson, J.-M.; Baiker, A. Chem. Rev. 2011, 111, 322
11. Blanchard, L. A.; Hancu, D.; Beckman, E. J.; Brennecke, J. F. Nature 1999, 399, 28
12. Anderson, J. L.; Dixon, J. K.; Maginn, E. J.; Brennecke, J. F. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 15059
13. Huang, J.; Riisager, A.; Wasserscheid, P.; Fehrmann, R. Chem. Commun. 2006, 38, 4027
14. Material Matters; Aldrich Chemical Co, Inc: Milwaukee, WI, 2007; Vol. 2, No. 2.
15. Giridhar, P.; Venkatesan, K.; Srinivasan, T.; Rao, P. V. Electrochim. Acta 2007, 52, 3006
16. Swatloski, R. P.; Spear, S. K.; Holbrey, J. D.; Rogers, R. D. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 4974
17. He, P.; Liu, H.; Li, Z.; Liu, Y.; Xu, X.; Li, J. Langmuir 2004, 20, 10260
18. Wu, B. Novel ionic liquid thermal storage for solar thermal electric power systems. In Proceedings of the Solar Forum; Washington, D.C., 2001.
19. Chambreau, S. D.; Schneider, S.; Rosander, M.; Hawkins, T.; Gallegos, C. J.; Pastewait, M. F.; Vaghjiani, G. L. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 7816
20. He, L.; Tao, G.-H.; Parrish, D. A.; Shreeve, J. M. Chem.-Eur. J. 2010, 16, 5736
21. Gao, H.; Ye, C.; Gupta, O. D.; Xiao, J.-C.; Hiskey, M. A.; Twamley, B.; Shreeve, J. M. Chem.-Eur. J. 2007, 13, 3853
22. He, L.; Tao, G.-H.; Parrish, D. A.; Shreeve, J. M. Chem.-Eur. J. 2010, 16, 5736
23. Schneider, S.; Hawkins, T.; Rosander, M.; Vaghjiani, G.; Chambreau, S.; Drake, G. Energy Fuels 2008, 22, 2871
24. Iimori, T.; Iwahashi, T.; Kanai, K.; Seki, K.; Sung, J.; Kim, D.; Hamaguchi, H.-o; Ouchi, Y. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 4860
25. Iimori, T.; Iwahashi, T.; Ishii, H.; Seki, K.; Ouchi, Y.; Ozawa, R.; o. Hamaguchi, H.; Kim, D. Chem. Phys. Lett. 2004, 389, 321
26. Sung, J.; Jeon, Y.; Kim, D.; Iwahashi, T.; Iimori, T.; Seki, K.; Ouchi, Y. Chem. Phys. Lett. 2005, 406, 495
27. Iwahashi, T.; Miyamae, T.; Kanai, K.; Seki, K.; Kim, D.; Ouchi, Y. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 11936
28. Sung, J.; Jeon, Y.; Kim, D.; Iwahashi, T.; Seki, K.; Iimori, T.; Ouchi, Y. Colloids Surf., A 2006, 284-285, 84
29. Petersen, P. B.; Saykally, R. J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 7976
30. Rivera-Rubero, S.; Baldelli, S. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 15499
31. Santos, C. S.; Rivera-Rubero, S.; Dibrov, S.; Baldelli, S. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 7682
32. Aliaga, C.; Baldelli, S. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 9733
33. Rivera-Rubero, S.; Baldelli, S. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 4756
34. Santos, C. S.; Baldelli, S. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 4715
35. Gannon, T. J.; Law, G.; Watson, P. R.; Carmichael, A. J.; Seddon, K. R. Langmuir 1999, 15, 8429
36. Saecker, M. E.; Nathanson, G. M. J. Chem. Phys. 1993, 99, 7056
37. Nathanson, G. M.; Davidovits, P.; Worsnop, D. R.; Kolb, C. E. J. Phys. Chem. 1996, 100, 13007
38. Saecker, M. E.; Govoni, S. T.; Kowalski, D. V.; King, M. E.; Nathanson, G. M. Science 1991, 252, 1421
39. Krebs, T.; Nathanson, G. M. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 6317
40. Zhang, J.; Lahankar, S. A.; Garton, D. J.; Minton, T. K.; Zhang, W.; Yang, X. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 10894
41. Wu, B.; Zhang, J.; Minton, T. K.; McKendrick, K. G.; Slattery, J. M.; Yockel, S.; Schatz, G. C. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 4015
42. Waring, C.; King, K. L.; Costen, M. L.; McKendrick, K. G. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 7210
43. Perkins, B. G., Jr.; Nesbitt, D. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 14294
44. Perkins, B. G., Jr.; Nesbitt, D. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 12684
45. Perkins, B. G., Jr.; Nesbitt, D. J. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 507
46. Perkins, B. G., Jr.; Nesbitt, D. J. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 7420
47. Perkins, B. G., Jr.; Nesbitt, D. J. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 17126
48. Perkins, B.; Haber, T.; Nesbitt, D. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 16396
49. Roscioli, J. R.; Nesbitt, D. J. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 9764
50. Roscioli, J. R.; Nesbitt, D. J. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 674
51. Lynden-Bell, R. M.; Kohanoff, J.; Popolo, M. G. D. Faraday Discuss. 2005, 129, 57
52. Lynden-Bell, R. M. Mol. Phys. 2003, 101, 2625
53. Lynden-Bell, R. M.; Popolo, M. D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 949
54. Pinilla, C.; Pópolo, M. G. D.; Lynden-Bell, R. M.; Kohanoff, J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 17922
55. Bhargava, B. L.; Balasubramanian, S. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 10073
56. Yan, T.; Li, S.; Jiang, W.; Gao, X.; Xiang, B.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 1800
57. Pensado, A. S.; Malfreyt, P.; Pádua, A. A. H. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 14708
58. Anthony, J. L.; Anderson, J. L.; Maginn, E. J.; Brennecke, J. F. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 6366
59. Kazarian, S. G.; Briscoea, B. J.; Weltonb, T. Chem. Commun. 2000, 2000, 2047
60. Cadena, C.; Anthony, J. L.; Shah, J. K.; Morrow, T. I.; Brennecke, J. F.; Maginn, E. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 126, 5300
61. Perez-Blanco, M. E.; Maginn, E. J. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 11827
62. Bhargava, B. L.; Balasubramanian, S. Chem. Phys. Lett. 2007, 444, 242
63. Prasad, B. R.; Senapati, S. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 4739
64. Bhargava, B. L.; Balasubramanian, S. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 4477
65. Stewart, J. J. Mol. Model. 2007, 13, 1173
66. Rezac, J.; Fanfrlik, J.; Salahub, D.; Hobza, P. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 1749
67. Korth, M. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 3808
68. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684
69. Nosé, S. J. Chem. Phys. 1984, 81, 511
70. Nosé, S. Mol. Phys. 1984, 52, 255
71. Martyna, G. J.; Tuckerman, M. E.; Tobias, D. J.; Klein, M. L. Mol. Phys. 1996, 87, 1117
72. Lopes, J. N. C.; Deschamps, J.; Padua, A. A. H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 2038
73. Lopes, J. N. C.; Padua, A. A. H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 16893
74. Lopes, J. N. C.; Padua, A. A. H. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 19586
75. Lopes, J. N. C.; Padua, A. A. H.; Shimizu, K. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 5039
76. Shimizu, K.; Almantariotis, D.; Gomes, M. F. C.; Padua, A. A. H.; Lopes, J. N. C. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 3592
77. Stoppa, A.; Hunger, J.; Buchner, R. J. Chem. Eng. Data 2009, 54, 472
78. Harris, K. R.; Kanakubo, M.; Woolf, L. A. J. Chem. Eng. Data 2007, 52, 1080
79. Hess, B.; Kutzner, C.; van der Spoel, D.; Lindahl, E. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 435
80. Bakowies, D.; Thiel, W. J. Phys. Chem. 1996, 100, 10580
81. Swope, W. C.; Andersen, H. C.; Berens, P. H.; Wilson, K. R. J. Chem. Phys. 1982, 76, 637
82. Tuckerman, M.; Berne, B. J.; Martyna, G. J. J. Chem. Phys. 1992, 97, 1990
83. Stewart, J. P. MOPAC2009. Stewart Computational Chemistry, version 11.053L.
84. Harris, J. G.; Yung, K. H. J. Phys. Chem. 1995, 99, 12021
85. Martinez-Nunez, E.; Rahaman, A.; Hase, W. L. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 354
86. Grimme, S.; Antony, J.; Ehrlich, S.; Krieg, H. J. Chem. Phys. 2010, 132, 154104
87. Neese, F. ORCA, version 2.8-20. Lehrstuhl für Theoretische Chemie Wegelerstr. 12D-53115 Bonn, Germany.
88. A. Schaefer, H. H.; Ahlrichs, R. J. Chem. Phys. 1992, 97, 2571
89. Weigenda, F.; Ahlrichs, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 3297
90. Krishnan, R.; Binkley, J. S.; Seeger, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1980, 72, 650
91. Kendall, R. A.; Fruchtl, H. A. Theor. Chem. Acc. 1997, 97, 158
92. Eichkorn, K.; Weigend, F.; Treutler, O.; Ahlrichs, R. Theor. Chem. Acc. 1997, 97, 119
93. a. Eichkorn, K.; Treutler, O.; Ohm, H.; iser, M. H.; Ahlrichs, R. Chem. Phys. Lett. 1995, 240, 283
94. Whitten, J. L. J. Chem. Phys. 1973, 58, 4496
95. Neese, F.; Wennmohs, F.; Hansen, A.; Becker, U. Chem. Phys. 2009, 356, 98
96. Ohno, A.; Hashimoto, H.; Nakajima, K.; Suzuki, M.; Kimuraa, K. J. Chem. Phys. 2009, 130, 204705
97. Sloutskin, E.; Ocko, B. M.; Tamam, L.; Kuzmenko, I.; Gog, T.; Deutsch, M. J. Phys.: Condens. Matter 2005, 127, 7796
98. Law, G.; Watson, P. R. Langmuir 2001, 17, 6138
99. Wandschneider, A.; Lehmann, J. K.; Heintz, A. J. Chem. Eng. Data 2008, 53, 596
100. Li, X.; Moore, D. T.; Iyengar, S. S. J. Chem. Phys. 2008, 128, 184308
101. Li, X.; Oomens, J.; Eyler, J. R.; Moore, D. T.; Iyengar, S. S. J. Chem. Phys. 2010, 132, 244301
102. McQuarrie, D. A. Statistical Mechanics, 1 st ed.; University Science Books: Sausalito, CA, 2000.
103. Dang, L. X.; Chang, T.-M. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 175