Robust, transferable, and physically motivated force fields for gas adsorption in functionalized zeolitic imidazolate frameworks

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 26, 2012, Pages 14031-14039

  McDaniel, Jesse G ^a   Schmidt, J R ^a  

^a UNIVERSITY OF WISCONSIN MADISON   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AB INITIO; ADSORBATE-ADSORBATE INTERACTION; ATOMIC EXCHANGE; CHARGE PENETRATION; DISPERSION PARAMETERS; EMPIRICAL PARAMETERS; FORCE FIELDS; FUNCTIONALIZATIONS; FUNCTIONALIZED; IMIDAZOLATE; POTENTIAL APPLICATIONS; SYMMETRY ADAPTED PERTURBATION THEORY;

ADSORBATES; GAS ADSORPTION; TOPOLOGY;

CARBON DIOXIDE;

EID: 84863692363     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp303790r     Document Type: Article

References (67)

1. Metz, B. IPCC Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage; Cambridge University Press: Cambridge, 2005.
2. Dang, L. X.; Wick, C. D. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 6964-6970
3. Gurkan, B.; Goodrich, B. F.; Mindrup, E. M.; Ficke, L. E.; Massel, M.; Seo, S.; Senftle, T. P.; Wu, H.; Glaser, M. F.; Shah, J. K.; Maginn, E. J.; Brennecke, J. F.; Schneider, W. F. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 3494-3499
4. Gurkan, B. E.; de la Fuente, J. C.; Mindrup, E. M.; Ficke, L. E.; Goodrich, B. F.; Price, E. A.; Schneider, W. F.; Brennecke, J. F. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2116-2117
5. Shiflett, M. B.; Drew, D. W.; Cantini, R. A.; Yokozeki, A. Energy Fuels 2010, 24, 5781-5789
6. Wick, C. D.; Chang, T.-M.; Dang, L. X. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 14965-14971
7. Zhao, X.; Xing, H. B.; Li, R. L.; Yang, Q. W.; Su, B. G.; Ren, Q. L. Prog. Chem. 2011, 23, 2258-2268
8. Choi, S.; Gray, M. L.; Jones, C. W. ChemSusChem 2011, 4, 628-635
9. Li, J.-L.; Chen, B.-H. Sep. Purif. Technol. 2005, 41, 109-122
10. Mavroudi, M.; Kaldis, S. P.; Sakellaropoulos, G. P. Fuel 2003, 82, 2153-2159
11. Britt, D.; Furukawa, H.; Wang, B.; Glover, T. G.; Yaghi, O. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 20637-20640
12. Caskey, S. R.; Wong-Foy, A. G.; Matzger, A. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10870-10871
13. McDonald, T. M.; D'Alessandro, D. M.; Krishna, R.; Long, J. R. Chem. Sci. 2011, 2, 2022-2028
14. Sumida, K.; Rogow, D. L.; Mason, J. A.; McDonald, T. M.; Bloch, E. D.; Herm, Z. R.; Bae, T.-H.; Long, J. R. Chem. Rev. 2011, 112, 724-781
15. Babarao, R.; Jiang, J. W. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11417-11425
16. Banerjee, R.; Furukawa, H.; Britt, D.; Knobler, C.; ÓKeeffe, M.; Yaghi, O. M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 3875-3877
17. Phan, A.; Doonan, C. J.; Uribe-Romo, F. J.; Knobler, C. B.; ÓKeeffe, M.; Yaghi, O. M. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 58-67
18. Park, K. S.; Ni, Z.; Cote, A. P.; Choi, J. Y.; Huang, R. D.; Uribe-Romo, F. J.; Chae, H. K.; ÓKeeffe, M.; Yaghi, O. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 10186-10191
19. Kusgens, P.; Rose, M.; Senkovska, I.; Frode, H.; Henschel, A.; Siegle, S.; Kaskel, S. Microporous Mesoporous Mater. 2009, 120, 325-330
20. Banerjee, R.; Phan, A.; Wang, B.; Knobler, C.; Furukawa, H.; ÓKeeffe, M.; Yaghi, O. M. Science 2008, 319, 939-943
21. McDaniel, J. G.; Yu, K.; Schmidt, J. R. J. Phys. Chem. C 2011, 116, 1892-1903
22. Morris, W.; Leung, B.; Furukawa, H.; Yaghi, O. K.; He, N.; Hayashi, H.; Houndonougbo, Y.; Asta, M.; Laird, B. B.; Yaghi, O. M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11006-11008
23. Perez-Pellitero, J.; Amrouche, H.; Siperstein, F. R.; Pirngruber, G.; Nieto-Draghi, C.; Chaplais, G.; Simon-Masseron, A.; Bazer-Bachi, D.; Peralta, D.; Bats, N. Chem. - 'Eur. J. 2010, 16, 1560-1571
24. Keskin, S. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 800-807
25. Sirjoosingh, A.; Alavi, S.; Woo, T. K. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 2171-2178
26. Krishna, R.; van Baten, J. M. J. Membr. Sci. 2010, 360, 323-333
27. Liu, B.; Smit, B. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 8515-8522
28. Guo, H. C.; Shi, F.; Ma, Z. F.; Liu, X. Q. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 12158-12165
29. Zhou, M.; Wang, Q.; Zhang, L.; Liu, Y. C.; Kang, Y. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 11049-11053
30. Pantatosaki, E.; Pazzona, F. G.; Megariotis, G.; Papadopoulos, G. K. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 2493-2503
31. Battisti, A.; Taioli, S.; Garberoglio, G. Microporous Mesoporous Mater. 2011, 143, 46-53
32. Rankin, R. B.; Liu, J. C.; Kulkarni, A. D.; Johnson, J. K. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 16906-16914
33. Liu, D. H.; Zheng, C. C.; Yang, Q. Y.; Zhong, C. L. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 5004-5009
34. Assfour, B.; Leoni, S.; Seifert, G. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 13381-13384
35. Han, S. S.; Choi, S. H.; Goddard, W. A. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 12039-12047
36. Han, S. S.; Choi, S. H.; Goddard, W. A. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 3507-3512
37. Wilmer, C. E.; Leaf, M.; Lee, C. Y.; Farha, O. K.; Hauser, B. G.; Hupp, J. T.; Snurr, R. Q. Nat. Chem. 2012, 4, 83-89
38. Haldoupis, E.; Nair, S.; Sholl, D. S. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4313-4323
39. Rappe, A. K.; Casewit, C. J.; Colwell, K. S.; Goddard, W. A.; Skiff, W. M. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10024-10035
40. Jeziorski, B.; Moszynski, R.; Szalewicz, K. Chem. Rev. 1994, 94, 1887-1930
41. Yu, K.; McDaniel, J. G.; Schmidt, J. R. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 10054-10063
42. Bukowski, R.; Podeszwa, R.; Szalewicz, K. Chem. Phys. Lett. 2005, 414, 111-116
43. Hesselmann, A.; Jansen, G. Chem. Phys. Lett. 2002, 362, 319-325
44. Hesselmann, A.; Jansen, G. Chem. Phys. Lett. 2002, 357, 464-470
45. Hesselmann, A.; Jansen, G. Chem. Phys. Lett. 2003, 367, 778-784
46. Hesselmann, A.; Jansen, G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 5010-5014
47. Hesselmann, A.; Jansen, G.; Schutz, M. J. Chem. Phys. 2005, 122, 14103-14119
48. Misquitta, A. J.; Jeziorski, B.; Szalewicz, K. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 33201-33204
49. Misquitta, A. J.; Podeszwa, R.; Jeziorski, B.; Szalewicz, K. J. Chem. Phys. 2005, 123, 214103-214116
50. Misquitta, A. J.; Szalewicz, K. Chem. Phys. Lett. 2002, 357, 301-306
51. Misquitta, A. J.; Szalewicz, K. J. Chem. Phys. 2005, 122, 214109-214127
52. Podeszwa, R.; Bukowski, R.; Szalewicz, K. J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 400-412
53. Williams, H. L.; Chabalowski, C. F. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 646-659
54. Stone, A. J. Chem. Phys. Lett. 1981, 83, 233-239
55. Stone, A. J.; Alderton, M. Mol. Phys. 1985, 56, 1047-1064
56. Levy, M.; Perdew, J. P.; Sahni, V. Phys. Rev. A 1984, 30, 2745-2748
57. Williams, G. J.; Stone, A. J. J. Chem. Phys. 2003, 119, 4620-4628
58. Stone, A. J. The Theory of Intermolecular Forces; Clarendon Press: Oxford, 1996.
59. Misquitta, A. J.; Stone, A. J. Mol. Phys. 2008, 106, 1631-1643
60. Misquitta, A. J.; Stone, A. J. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 7-18
61. Misquitta, A. J.; Stone, A. J.; Price, S. L. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 19-32
62. See also http://www-stone.ch.cam.ac.uk/programs.html#CamCASP.
63. H.-J. Werner; Knowles, P. J.; Lindh, R.; Manby, F. R.; Schutz, M.; Celani, P.; Korona, T.; Mitrushenkov, A.; Rauhut, G.; Adler, T. B.; Amos, R. D.; Bernhardsson, A.; Berning, A.; Cooper, D. L.; Deegan, M. J. O.; Dobbyn, A. J.; Eckert, F.; Goll, E.; Hampel, C.; Hetzer, G.; Hrenar, T.; Knizia, G.; K̈oppl, C.; Liu, Y.; Lloyd, A. W.; Mata, R. A.; May, A. J.; McNicholas, S. J.; Meyer, W.; Mura, M. E.; Nicklass, A.; Palmieri, P.; Pfluger, K.; Pitzer, R.; Reiher, M.; Schumann, U.; Stoll, H.; Stone, A. J.; Tarroni, R.; Thorsteinsson, T.; Wang, M.; Wolf, A. MOLPRO, version 2009.1, a package of ab initio programs, see http://www.molpro.net.
64. Yu, K.; Schmidt, J. R. J. Chem. Phys. 2012, 136.
65. Stone, A. J.; Misquitta, A. J. Int. Rev. Phys. Chem. 2007, 26, 193-222
66. Chen, L. J.; Grajciar, L.; Nachtigall, P.; Duren, T. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 23074-23080
67. Litzkow, M.; Livney, M.; Mutka, M. Condor-A Hunter of Idle Workstations; IEEE: New York, 1988.