Wawasan Simulasi Molekuler tentang Interaksi Gas Asam dalam MOF Berpilar Persegi Berfluorinasi Berbasis Ni

Abstrak
Meningkatnya keunggulan kerangka logam-organik (MOF) dalam teknologi pemisahan gas telah memicu minat yang signifikan dalam penerapannya dalam pengolahan gas buang. Meskipun demikian, penyerapan gas asam dalam MOF menghadirkan tantangan yang signifikan karena interaksinya yang kompleks dengan kerangka tersebut. Penelitian kami mengeksplorasi interaksi penyerapan gas asam dan campurannya dengan [Ni(1,4-pirazina)₂(AlF₅)]ₙ (ALFFIVE-Ni-Pyr) sambil mempertimbangkan fleksibilitas kerangka tersebut. Dengan menggunakan simulasi grand canonical Monte Carlo (GCMC), kami mengevaluasi interaksi guest-host, dengan fokus pada pemuatan gas, sedangkan simulasi molecular dynamics (MD) menyoroti dinamika struktural yang disebabkan oleh molekul guest dalam kerangka tersebut. Perhitungan Density Functional Theory (DFT) selanjutnya mengonfirmasi interaksi antara gas asam dan kerangka tersebut. Hasil kami menunjukkan kapasitas penyerapan yang jauh lebih tinggi untuk SO₂ daripada untuk CO₂ dan NO₂, khususnya dalam campuran gas, yang menyoroti kemampuan beradaptasi kerangka tersebut dan kinerjanya yang unggul untuk pemisahan gas asam. Studi ini bertujuan untuk berkontribusi terhadap kemajuan dalam proses pemisahan gas dan memberikan wawasan berharga tentang optimalisasi MOF untuk aplikasi industri.