Valence force field for layered double hydroxide materials based on the parameterization of octahedrally coordinated metal cations

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 5, 2012, Pages 3421-3431

  Zhang, Shi Tong ^a   Yan, Hong ^a   Wei, Min ^a   Evans, David G ^a   Duan, Xue ^a  

^a BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BOND-STRETCHING; CLUSTER MODELS; COULOMBIC INTERACTIONS; CROSS-TERMS; DENSITY FUNCTION THEORY CALCULATIONS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY CALCULATIONS; DOUBLE-WELL POTENTIAL; FORCE FIELDS; HOST STRUCTURE; LAYERED DOUBLE HYDROXIDES; METAL CATION; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; OCTAHEDRALLY COORDINATED; PARTIAL CHARGES; POTENTIAL FUNCTION; POTENTIAL PARAMETERS; VALENCE FORCE FIELDS; VAN DER WAALS;

ALUMINUM; BINDING ENERGY; CARBON DIOXIDE; COBALT; COBALT COMPOUNDS; COMPUTER SIMULATION; MOLECULAR DYNAMICS; OXYGEN; PROBABILITY DENSITY FUNCTION; VAN DER WAALS FORCES; ZINC;

CHROMIUM;

EID: 84863140944     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp211194w     Document Type: Article

References (80)

1. Cavani, F.; Trifirò, F.; Vaccari, A. Catal. Today 1991, 11, 173
2. Vaccari, A. Appl. Clay Sci. 1999, 14, 161
3. Williams, G. R.; O' Hare, D. J. Mater. Chem. 2006, 16, 3065
4. Rives, V.; Ulibarri, M. A. Coord. Chem. 2002, 12, 3191
5. Duan, X.; Evans, D. G., Eds. Layered Double hydroxides: Structure and Bonding; Springer: Berlin/Heidelberg, 2006.
6. Newman, S. P.; Williams, S. J.; Coveney, P. V.; Jones, W. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 6710
7. Newman, S. P.; Greenwell, H. C.; Coveney, P. V.; Jones, W. Layered Double Hydroxides: Present and Future; Nova Science: New York, 2001.
8. Newman, S. P.; Jones, W. New J. Chem. 1998, 2, 105
9. Fei, H.; Rogow, D. L.; Oliver, S. R. J. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7202
10. Li, A.; Wang, W.; Zhu, R.; Yu, Y.; Liu, H.; Wang, S. Biomaterials 2011, 32, 469
11. Yan, D.; Lu, J.; Ma, J.; Wei, M.; Evans, D. G.; Duan, X. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 720
12. Yao, H. B.; Fang, H. Y.; Tan, Z. H.; Wu, L. H.; Yu, S. H. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 2140
13. Wei, M.; Pu, M.; Guo, J.; Han, J.; Li, F.; Evans, D. G.; Duan, X. Chem. Mater. 2008, 20, 5169
14. Greenwell, H. C.; Jones, W.; Coveney, P. V.; Stackhouse, S. J. Mater. Chem. 2006, 16, 708
15. Lagaly, G.; Beneke, K. Colloid Polym. Sci. 1991, 269, 1198
16. nd ed.; Pearson Education Ltd.: England, 2001.
17. Mayo, S. L; Olafson, B. D.; Goddard, W. A. J. Phys. Chem. 1990, 94, 8897
18. Rappe, A. K.; Casewit, C. J.; Colwell, K. S.; Goddard, W. A., III; Skiff, W. M. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10024
19. Sun, H. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 7338
20. Lifson, A.; Warshel, S. J. Chem. Phys. 1968, 49, 5116
21. Cygan, R. T.; Liang, J.; Kalinichev, A. G. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 1255
22. Thyveetil, M. A.; Coveneny, P. V.; Greenwell, H. C.; Suter, J. L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12485
23. Lin, F.; Wang, R. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 1852
24. Lasaga, A. C.; Gibbs, G. V. Phys. Chem. Miner. 1987, 14, 107
25. Shao, M.; Wei, M.; Evans, D. G.; Duan, X. Chem. Commun. 2011, 47, 3171
26. Ma, R.; Liu, Z.; Takada, K.; Lyi, N.; Bando, Y.; Sasaki, T. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5257
27. Pisson, J.; Morel-Desrosiers, N.; Morel, J. P.; Roy, A.; Leroux, F.; Taviot-Guého, C.; Malfreyt, P. Chem. Mater. 2011, 23, 1482
28. Thyveetil, M.; Coveney, P. V.; Greenwell, H. C.; Suter, J. L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12485
29. Teppen, B. J.; Rasmussen, K.; Paul, M. B.; Miller, D. M.; Schäfer, L. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 1579
30. Hwang, M. J.; Stockfisch, T. P.; Hagler, A. T. J. Am. Chem, Soc. 1994, 116, 2515
31. Maple, J. R.; Hwang, M. J.; Stockfisch, T. P.; Dinur, U.; Waldman, M.; Ewig, C. S.; Hagler, A. T. J. Comput. Chem. 1994, 15, 162
32. Maple, J. R.; Hwang, M. J.; Stockfisch, T. P.; Hagler, A. T. J. Comput. Chem. 1994, 34, 195
33. Peng, Z.; Ewig, C. S.; Hwang, M. J.; Waldman, M.; Hagler, A. T. J. Phys. Chem, A 1997, 101, 7243
34. Chang, C. H.; Kim, K. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 1137
35. Yu, K.; Schmodt, J. R. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 1887
36. Tan, O. Z.; Wu, M. C. H.; Chihaia, V.; Kuo, J. L. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 11684
37. Perez-Angel, E. C.; Seminario, J. M. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 6467
38. Yan, H.; Wei, M.; Ma, J.; Li, F.; Evans, D. G.; Duan, X. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 6133
39. Isetti, G. Period. Mineral. 1965, 34, 327
40. Merlino, S.; Orlandi, P. Am. Mineral. 2001, 86, 1293
41. Allmann, R.; Jepsen, H. P. Neues Jahrb. Mineral., Monatsh. 1969, 1969, 544
42. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098
43. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785
44. Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nussair, M. Can. J. Phys. 1980, 58, 1200
45. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648
46. Petersson, G. A.; Al-Laham, M. A. J. Chem. Phys. 1991, 94, 6081
47. 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.; Nakatsuji, H.; Caricato, M.; Li, X.; Hratchian, H. P.; Izmaylov, A. F.; Bloino, J.; Zheng, G.; Sonnenberg, J. L.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Vreven, T., Jr.; Montgomery, J. A.; Peralta, J. E.; Ogliaro, F.; Bearpark, M.; Heyd, J. J.; Brothers, E.; Kudin, K. N.; Staroverov, V. N.; Keith, T.; Kobayashi, R.; Normand, J.; Raghavachari, K.; Rendell, A.; Burant, J. C.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Cossi, M.; Rega, N.; Millam, J. M.; Klene, M.; Knox, J. E.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Martin, R. L.; Morokuma, K.; Zakrzewski, V. G.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Farkas, O.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian 09, revision B.01; Gaussian, Inc.: Wallingford CT, 2010.
48. Rauhut, G.; Pulay, P. J. Phys. Chem. 1995, 99, 3093
49. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; Hermans, J. Interaction models for water in relation to protein hydration. In Intermolecular Forces; Pullman, B., Ed.; D. Reidel: Amsterdam, 1981.
50. Yan, D.; Lu, J.; Wei, M.; Li, H.; Ma, J.; Li, F.; Evans, D. G.; Duan, X. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 7671
51. Allen, M. P.; Tildesley, D. J. Computer Simulation of Liquids; Clarendon: Oxford, U.K., 1987.
52. Andersen, H. C. J. Chem. Phys. 1980, 72, 2384
53. Parrinello, M.; Rahman, A. J. Appl. Phys. 1981, 52, 7181
54. Blomberg, L. M.; Mangold, M.; Mitchell, J. B. O.; Blumberger, J. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 1284
55. Peters, M. B.; Yang, Y.; Wang, B.; Füsti-Molnár, L.; Weaver, M. N.; Merz, K. M., Jr. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 2935
56. Nilsson, K.; Lecerof, D.; Sigfridsson, E.; Ryde, U. Acta Crystallogr. 2003, 59, 274
57. Hill, J. R.; Sauer, J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 1238
58. Hill, J. R.; Sauer, J. J. Phys. Chem. 1995, 99, 9536
59. Torczon, V. SIAM J. Optim. 1997, 7, 1
60. Müller, C. W.; Newby, J. J.; Liu, C. P.; Rodrigo, C. P.; Zwier, T. S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 2331
61. Ryan, P. M.; Teague, L. C.; Meehan, D. E.; Boland, J. J. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14287
62. Li, H.; Ma, J.; Evans, D. G.; Zhou, T.; Li, F.; Duan, X. Chem. Mater. 2006, 18, 4405
63. Lombardo, G. M.; Pappalardo, G. C. Chem. Mater. 2008, 20, 5585
64. Pertlik, F. Monatsh. Chem. Verw. Teile Anderer Wiss. 1999, 130, 1083
65. Cairns, R. W.; Ott, E. J. Am. Chem. Soc. 1933, 55, 527
66. Baneeva, M. I.; Popova, S. V. Geokhimiya 1969, 1969, 1014
67. Xu, Z. P.; Zeng, H. C. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 1743
68. Roussel, H.; Briois, V.; Elkaim, E.; de Roy, A.; Besse, J. P. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 5915
69. Johnsen, R. E; Krumeich, F.; Norby, P. J. Appl. Crystallogr. 2010, 43, 434
70. Hansen, H. C. B.; Kock, C. B.; Taylor, R. M. J. Solid State Chem. 1994, 113, 46
71. Han, Y. F.; Li, H. J.; Ma, X. G.; Liu, Z. H. Solid State Sci. 2009, 11, 2149
72. Shannon, R. D. Acta Crystallogr. 1976, A32, 751
73. Born, M.; Huang, K. Dynamical Theory of Crystal Lattices; Oxford University Press: London, 1954.
74. Mitra, S. S. Solid State Phys. 1962, 13, 1
75. Braterman, P. S.; Cygan, R. T. Am. Mineral. 2006, 91, 1188
76. Ugliengo, P.; Zicovich-Wilson, C. M.; Tosoni, S.; Civalleri, B. J. Mater. Chem. 2009, 19, 2564
77. Dawson, P.; Hadfield, C. D.; Wilkinson, G. R. J. Phys. Chem. Solids 1973, 34, 1217
78. Lutz, H. D.; Moller, H.; Schmidt, M. J. Mol. Struct. 1994, 328, 121
79. Kloprogge, J. T.; Wharton, D.; Hickel, L.; Frost, R. L. Am. Mineral. 2002, 87, 623
80. Zhu, H.; Huang, S.; Yang, Z.; Liu, T. J. Mater. Chem. 2011, 21, 2950