Accurate computation of gas uptake in microporous organic molecular crystals

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 16, 2012, Pages 8865-8871

  Li, Wenliang ^a,b   Grimme, Stefan ^b,c   Krieg, Helge ^b   Möllmann, Jonas ^b,c   Zhang, Jingping ^a  

^a NORTHEAST NORMAL UNIVERSITY   (China)

^b UNIVERSITY OF MÜNSTER   (Germany)

^c UNIVERSITY OF BONN   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AB INITIO; BASIS SETS; CCSD; COMPLEX MATERIALS; DISPERSION CORRECTION; EXPERIMENTAL DATA; FIRST-PRINCIPLES CALCULATION; FORCE FIELD METHODS; GAS UPTAKE; GRAND CANONICAL MONTE CARLO SIMULATION; HEATS OF ADSORPTION; INTERACTION ENERGIES; INTERACTION POTENTIALS; MICROPOROUS; MODEL COMPLEXES; MULTI-SCALE MODELING; ORGANIC MOLECULAR CRYSTAL; ORGANIC MOLECULES;

BENZENE; CALCULATIONS; CARBON DIOXIDE; DISPERSIONS; GAS ADSORPTION; MICROPOROSITY; XENON;

MICROPOROUS MATERIALS;

EID: 84860360031     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp2112632     Document Type: Article

References (78)

1. Dalgarno, S. J.; Thallapally, P. K.; Barbour, L. J.; Atwood, J. L. Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 236-245
2. Wang, B.; Côté, A. P.; Furukawa, H.; OKeeffe, M.; Yaghi, O. M. Nature 2008, 453, 207-211
3. Murray, L. J.; Dinca, M.; Long, J. R. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1294-1314
4. Côté, A. P.; Benin, A. I.; Ockwig, N. W.; OKeeffe, M.; Matzger, A. J.; Yaghi, O. M. Science 2005, 310, 1166-1170
5. El-Kaderi, H. M.; Hunt, J. R.; Mendoza-Cortes, J. L.; Côté, A. P.; Taylor, R. E.; OKeeffe, M.; Yaghi, O. M. Science 2007, 316, 268-272
6. McKeown, N. B.; Budd, P. M. Chem. Soc. Rev. 2006, 35, 675-683
7. Ghanem, B. S.; Hashem, M.; Harris, K. D. M.; Msayib, K. J.; Xu, M.; Budd, P. M.; Chaukura, N.; Book, D.; Tedds, S.; Walton, A. Macromolecules 2010, 43, 5287-5294
8. Ben, T.; Ren, H.; Ma, S.; Cao, D.; Lan, J.; Jing, X.; Wang, W.; Xu, J.; Deng, F.; Simmons, J. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 9457-9460
9. Ben, T.; Pei, C.; Zhang, D.; Xu, J.; Deng, F.; Jing, X.; Qiu, S. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3991-3999
10. Wood, C. D.; Tan, B.; Trewin, A.; Su, F.; Rosseinsky, M. J.; Bradshaw, D.; Sun, Y.; Zhou, L.; Cooper, A. I. Adv. Mater. 2008, 20, 1916-1921
11. Kuhn, P.; Antonietti, M.; Thomas, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 3450-3453
12. Jiang, J.-X.; Su, F.; Niu, H.; Wood, C. D.; Campbell, N. L.; Khimyak, Y. Z.; Cooper, A. I. Chem. Commun. 2008, 486-488
13. Jiang, J.-X.; Su, F.; Trewin, A.; Wood, C. D.; Campbell, N. L.; Niu, H.; Dickinson, C.; Ganin, A. Y.; Rosseinsky, M. J.; Khimyak, Y. Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 8574-8578
14. Endo, K.; Koike, T.; Sawaki, T.; Hayashida, O.; Masuda, H.; Aoyama, Y. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 4117-4122
15. Aoyama, Y. Top. Curr. Chem. 1998, 198, 131-161
16. Sozzani, P.; Bracco, S.; Comotti, A.; Ferretti, L.; Simonutti, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 1816-1820
17. Hertzsch, T.; Gervais, C.; Hulliger, J.; Jaeckel, B.; Guentay, S.; Bruchertseifer, H.; Neels, A. Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 268-272
18. Couderc, G.; Hertzsch, T.; Behrnd, N. R.; Krämer, K.; Hulliger, J. Microporous Mesoporous Mater. 2006, 88, 170-175
19. Comotti, A.; Bracco, S.; Ferretti, L.; Mauri, M.; Simonutti, R.; Sozzani, P. Chem. Commun. 2007, 350-352
20. Tian, J.; Thallapally, P.; Liu, J.; Exarhos, G. J.; Atwood, J. L. Chem. Commun. 2011, 47, 701-703
21. Bracco, S.; Comotti, A.; Ferretti, L.; Sozzani, P. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8982-8994
22. Thallapally, P. K.; McGrail, B. P.; Atwood, J. L.; Gaeta, C.; Tedesco, C.; Neri, P. Chem. Mater. 2007, 19, 3355-3357
23. Lim, S.; Kim, H.; Selvapalam, N.; Kim, K.-J.; Cho, S. J.; Seo, G.; Kim, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 3352-3355
24. Tian, J.; Ma, S.; Thallapally, P. K.; Fowler, D.; McGrail, B. P.; Atwood, J. L. Chem. Commun. 2011, 47, 7626
25. Comotti, A.; Bracco, S.; Distefano, G.; Sozzani, P. Chem. Commun. 2009, 284-286
26. Afonso, R. V.; Durão, J.; Mendes, A.; Damas, A. M.; Gales, L. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 3034-3036
27. Msayib, K. J.; Book, D.; Budd, P. M.; Chaukura, N.; Harris, K. D. M.; Helliwell, M.; Tedds, S.; Walton, A.; Warren, J. E.; Xu, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 3273-3277
28. Jiang, S.; Jones, J. T. A.; Hasell, T.; Blythe, C. E.; Adams, D. J.; Trewin, A.; Cooper, A. I. Nat. Commun. 2011, 2, 207
29. Jones, J. T. A.; Holden, D.; Mitra, T.; Hasell, T.; Adams, D. J.; Jelfs, K. E.; Trewin, A.; Willock, D. J.; Day, G. M.; Bacsa, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 749-753
30. Tozawa, T.; Jones, J. T. A.; Swamy, S. I.; Jiang, S.; Adams, D. J.; Shakespeare, S.; Clowes, R.; Bradshaw, D.; Hasell, T.; Chong, S. Y. Nat. Mater. 2009, 8, 973-978
31. Mastalerz, M.; Schneider, M. W.; Oppel, I. M.; Presly, O. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 1046-1051
32. McKeown, N. B. Nat. Mater. 2011, 10, 563-564
33. Gahungu, G.; Zhang, B.; Zhang, J. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 16852-16859
34. Gahungu, G.; Zhang, B.; Zhang, J. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 5031-5033
35. Gahungu, G.; Zhang, B.; Zhang, J. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 4838-4846
36. Li, W.; Gahungu, G.; Zhang, J.; Hao, L. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 16472-16478
37. Li, W.; Zhang, J.; Guo, H.; Gahungu, G. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 4935-4942
38. Rappié, A. K.; Casewit, C. J.; Colwell, K. S.; Goddard, W. A., III; Skid, W. M. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10024-10035
39. Mayo, S. L.; Olafson, B. D.; Goddard, W. A., III. J. Phys. Chem. 1990, 94, 8897-8909
40. Jorgensen, W. L.; Maxwell, D. S.; Tirado-Rives, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11225-11236
41. Han, S. S.; Mendoza-Cortés, J. L.; Goddard, W. A., III. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1460-1476
42. Xiang, Z.; Cao, D.; Lan, J.; Wang, W.; Broom, D. P. Energy Environ. Sci. 2010, 3, 1469-1487
43. Chen, L.; Grajciar, L.; Nachtigall, P.; Düren, T. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 23074-23080
44. Klontzas, E.; Tylianakis, E.; Froudakis, G. E. Nano Lett. 2010, 10, 452-454
45. Klontzas, E.; Tylianakis, E.; Froudakis, G. E. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 21253-21257
46. Klontzas, E.; Tylianakis, E.; Froudakis, G. E. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 9095-9098
47. Fu, J.; Sun, H. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 21815-21824
48. Sun, Y.; Ben, T.; Wang, L.; Qiu, S.; Sun, H. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2753-2756
49. Han, S. S.; Deng, W. Q.; Goddard, W. A., III. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 6289-6292
50. Han, S. S.; Furukawa, H.; Yaghi, O. M.; Goddard, W. A., III. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11580-11581
51. Mendoza-Cortés, J. L.; Han, S. S.; Furukawa, H.; Yaghi, O. M.; Goddard, W. A., III. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 10824-10833
52. Tylianakis, E.; Klontzas, E.; Froudakis, G. E. Nanoscale 2011, 3, 856-869
53. Grimme, S. J. Chem. Phys. 2006, 124, 034108
54. Weigenda, F.; Ahlrichsb, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 3297-3305
55. Grimme, S.; Antony, J.; Ehrlich, S.; Krieg, H. J. Chem. Phys. 2010, 132, 154104
56. Raghavachari, K.; Trucks, G. W.; Pople, J. A.; Head-Gordon, M. Chem. Phys. Lett. 1989, 157, 479-483
57. Halkier, A.; Helgaker, T.; Jørgensen, P.; Klopper, W.; Koch, H.; Olsen, J.; Wilson, A. K. Chem. Phys. Lett. 1998, 286, 243-252
58. TURBOMOLE V6.0; University of Karlsruhe and Forschungszentrum Karlsruhe GmbH: Karlsruhe, Germany, 2009; available from http://www.turbomole.com.
59. Hättig, C.; Weigend, F. J. Chem. Phys. 2000, 113, 5154-5161
60. Cremer, D. In Encyclopedia of Computational Chemistry; Von Ragué-Schleyer, P.; Allinger, N. L.; Clark, T.; Gasteiger, J.; Kollmann, P. A.; Schaefer, H. F., III; Schreiner, P. R., Eds.; Wiley: Chichester, U.K., 1998; Vol. 3, pp 1706-1735.
61. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G. A.; Gaussian 03, revision D02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
62. Kendall, R. A.; Dunning, T. H. J.; Harrison, R. J. J. Chem. Phys. 1992, 96, 6796-6806
63. Jurečka, P.; Hobza, P. Chem. Phys. Lett. 2002, 365, 89-94
64. Buckingham, R. A. Proc. R. Soc. London, Ser. A 1938, 168, 264-283
65. Broyden, C. G. J. Inst. Math. Appl. 1970, 6, 222-231
66. Fletcher, R. Comput. J. 1970, 13, 317-322
67. Goldfarb, D. Math. Comput. 1970, 24, 23-26
68. Shanno, D. F. Math. Comput. 1970, 24, 647-656
69. Gupta, A.; Chempath, S.; Sanborn, M. J.; Clark, L. A.; Snurr, R. Q. Mol. Simul. 2003, 29, 29-46
70. Myers, A. L.; Monson, P. A. Langmuir 2002, 18, 10261-10273
71. Peng, X.; Cheng, X.; Cao, D. J. Mater. Chem. 2011, 21, 11259-11270
72. Sips, R. J. Chem. Phys. 1950, 18, 1024-1026
73. Goerigk, L.; Grimme, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 6670-6688
74. Tsuzuki, S.; Honda, K.; Uchimaru, T.; Mikami, M.; Tanabe, K. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 11450-11458
75. Tsuzuki, S.; Honda, K.; Uchimaru, T.; Mikami, M.; Tanabe, K. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 3746-3753
76. Assfour, B.; Leoni, S.; Yurchenko, S.; Seifert, G. Int. J. Hydrogen Energy 2011, 36, 6005-6013
77. Düren, T.; Bae, Y.-S.; Snurr, R. Q. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1237-1247
78. Pillai, R. S.; Sebastian, J.; Jasra, R. V. J. Porous Mater. 2010, 18, 113-124