无电抗方面特定吸附作为一种含氯有机污染物的修复

1介绍

氯代有机化合物(COCs)有机化合物包含不止一个共价键的氯原子。COCs通常有较低的电导率和长期热稳定性,被广泛用于粘合剂、电容器、等等。由于其波动性,持续恶化、亲油性,COCs可以迅速传播和积累在生物表面。相关的健康影响包括但不限于损害肝脏和肾脏,先天性残疾,和生殖障碍(布朗et al ., 1984;沙玛和巴塔查里亚,2017年)。COCs中迄今为止最有毒污染物大致归类为持久性有机污染物(pop),地理上广泛分布的毒性。甚至COCs纳入北极冰川通过水周期(Wania麦凯,1996)可能与全球气温上升进入大气层,潜在的合并与饮用水(Nizzetto et al ., 2010)。目前的研究探讨三氯乙烯(TCE), 1, 3, 5-trichlorobenzene (TCB),和3,3′,4,4′-tetrachlorobiphenyl (PCB77)三个代表COCs那些熟悉的水和废水。目标污染物的吸附在水中是至关重要的修复有机污染物的性质和范围以来在不同的地域和不同的修复网站可能广泛不同(Drollette et al ., 2015;Essaid et al ., 2015;Postigo Barcelo, 2015)。

许多方法已经应用于降解和过程COCs。虽然生物脱氯模型曾被报道,如在氯酚降解造纸厂漂白剂(郑和艾伦,1996年),物理吸附和catalyst-based方法吸引广泛关注,因为它们在治疗效率高。在这方面,零价铁(Hozalski et al ., 2001;克拉克et al ., 2003;Lookman et al ., 2004;Parbs et al ., 2007;王et al ., 2018)、铜(Hagenmaler et al ., 1987;黄et al ., 2011)和锌(金姆和卡拉韦,2003年;Bokare et al ., 2013)都被用来减少氯化有机物。在过去的十年里,使用钯(Pd)纳米粒子退化和处理COCs已经成为一个多才多艺的实用方法,从水中移除COCs (他et al ., 2007年;徐和Bhattacharyya, 2007年;李et al ., 2011;苏et al ., 2011)。这是因为Pd是传统催化地活跃的材料以各种条件下污染物去除(Muftikian et al ., 1995;Zhang et al ., 1998;张,2003;Enache et al ., 2006;霁et al ., 2010;杨et al ., 2011;Vijwani和Mukhopadhyay, 2012;谢et al ., 2014;陈和奥斯特罗姆,2015年)。所需的催化功能可能包括hydrodechlorination(替代氢氯原子的)(Muftikian et al ., 1995)、加氢和脱氢反应通过并入二元合金膜(黄et al ., 2011;Mishra et al ., 2015;王et al ., 2018)。江等人报道了facet-dependent hydrodechlorination反应的选择性在钯纳米颗粒,促进H *生成和苯酚解吸在Pd Pd{111}和{110}(分别江et al ., 2020)。钯纳米颗粒的脱氯高活动归咎于显著的{111}面以及一个更高比例的边缘/角落网站他(他et al ., 2016年)。

目前的工作重点是三种常见的Pd的吸附行为方面,即{111}、{100}和{110}。界面组成的知识和交互可引导的设计支持系统Pd纳米结构可以加载,长大了,为各种应用程序(或稳定畅et al ., 2010;Mishra et al ., 2015;Śrebowata et al ., 2016;王et al ., 2018)。同理,钯支持结构的影响曾被原子水平调查的主题,在密度泛函理论(DFT)计算是常用的。一个例子涉及到量子力学研究,测量的灵敏度吸附钯的氢分子簇的存在和缺乏碳支持(Warczinski Hattig, 2019;Warczinski Hattig, 2020)。不幸的是,相当部分的DFT的研究集中在单分子或分子集群,contaminant-contaminant的分子间的相互作用被忽略。有机的优化几何控制分子由DFT计算可能不成功应用如果一整层控制分子形成接口正在研究中。大规模模拟需要可靠地捕捉分子间作用。虽然超出了当前的调查范围,有一个额外的催化动力部署Pd-based水修复(洛瑞和莱因哈德,1999年;Enache et al ., 2006;陈et al ., 2009;霁et al ., 2010;Tedsree et al ., 2011;杨et al ., 2011;谢et al ., 2014)。

在这项研究中,我们提供了一个评估的潜在影响催化效率的界面组织TCE, TCB,和PCB77的选择吸附物在三种不同的基质,即Pd {111}, Pd {110}, Pd{100}在不同液体的温度。在我们最近的研究(的反应机制谢诺et al ., 2021)和(卢et al ., 2022;Pavloudis et al ., 2022使用密度泛函理论(DFT)提供了一个了解facet-specific最佳吸附导致有效的脱氯作用,分子取向将影响脱氯机理,从而影响催化效率。解决这样的问题,一个系统包括数以百计的容器用DFT或分子从头开始医学方法是渴望,但超出模拟的能力。在当前的研究中,为了简化问题到像样的自由,我们想调查不仅DFT计算的单分子吸附的偏好,但更多地关注接口通过一组分子。的上下文中提供了分析特异性吸附网站,动态吸附地区能源效率的使用面积。我们的结果应该有助于Pd纳米粒子的设计和实现污染物修复。

2方法

分子动力学模拟进行调查无电抗纯有机分子的吸附行为在平面钯方面。我们使用材料工作室软件建立三种不同的钯(Pd)基质约3纳米厚度的{100},{110},{111}水晶方面。维度的Pd超晶胞是62.25×62.25×31.13³{100},62.24×60.52×31.13 A³{110},55.02×57.18×26.95 A³{111}。TCE液体含有2100个分子是放置在Pd衬底的最小间隙3一层从顶部Pd研究物理绑定Pd和有机物之间没有水分子的存在。类似的设置用于TCB和PCB77的调查。

所有的模拟进行了正则系综下(NVT) Nose-Hoover恒温器使用1 fs步伐。观察平衡站在大约500 ps的运行。至少3 ns执行额外的运行超出了每个系统的初始平衡。我们选择了三个温度的值至少30 K以上实验熔化温度(1996年Domalski和听力;Linde et al ., 2005)对应于每个有机化合物,为吨标煤230 K - 330 K, 360 K - 430 K TCB, PCB77的500 K。温度对动力学的影响,吸附,包装被量化。当我们详细调查主要集中在较小的污染物(TCE和TCB),结果对于PCB77的情况提出当了解污染物分子大小的影响是至关重要的。

所有原子模拟使用LAMMPS实现(Plimpton 1995)优化潜力液体模拟(OPLS-AA) (约根森et al ., 1996)力场参数,接口力场(IFF) (亨氏et al ., 2008;亨氏et al ., 2013)结合中性指控Pd基质差异小于0.1%的晶格参数和界面能量从实验报告(< 5%亨氏et al ., 2008;Kanhaiya et al ., 2021)。力场有效性测试,大部分模拟计算了TCE和TCB isobaric-isothermal不扩散核武器条约》(NPT)合奏,那里的密度在3%的实验报告值。与敌我识别的成功集成和验证OPLS-AA FF,重金属的交互参数需要使用专用的DFT计算简化为Lennard-Jones (LJ)参数。虽然表面的电荷中立可能隐藏的缺点或者不强调潜在的本地静电学,通过捕获的短程键作用力LJ可能解决最相关的相互作用下的吸附物的高芳香性研究。PPPM方法用于计算absorbate-absorbate远程交互。

吸附能量之间的横向键作用力是通过计算吸附第一有机层和Pd表面。调查动态属性,平均平方位移(MSD)和停留时间的计算进行了分子吸收Pd衬底在分析期间。扩散系数的计算时均使用爱因斯坦方程式MSD斜坡。除非另外注明,平均在过去1 ns被用于分析。

3结果与讨论

3.1界面成分和包装

Surface-induced包装已经在文献中报道了几个物种从简单的低聚物和苯肽。良好的纳米结构设计需要一个理解界面的包装,例如当热力学障碍很容易克服通过表面活性剂模板诱导促进高能波纹表面的生长在金纳米棒(之一Meena Sulpizi, 2016)。

我们首先吸附电影的质量密度的概要文件的函数距离最近的接口与Pd衬底沿着垂直方向的钯表面(z设在)。得到了平均质量密度值超过0.5箱,所示图1所有污染物分子。注意,该密度轮廓在液/气界面图中不包括由于衬底的影响并非观察除了∼15。

所有系统显示类似的分层Pd{100}和{111}面,明显不同于观察是什么在Pd{110}面。零密度值相对非常接近Pd{110}面TCE和TCB(在1的界面在TCB)是由于有机物来接近波纹{110}面通过了构象以及外延槽下面讨论。相比之下,大adsorbate-surface分离检测的{100}和{111}面(图1)。此外,中间密度峰值观察到约4吨标煤的{110}面和TCB PCB77的情况下完全缺席。PCB77的密度资料三个Pd方面是相似的,除了密度高峰值较小的{110}面。

上的典型界面间隙减少Pd{110}面快照视图中可以看到图2(中间行)。我们最近的观察DFT调查(谢诺et al ., 2021)是优化吸附三个方面对脱氯作用至关重要,从而为我们提供了基础检查包装差异在{100}和{111}面即使他们看起来相似的密度资料。此外,第一个吸附层附近的{111}面TCE和TCB的高表示一头栽吸附超过在{100}图2)。作为一个直接后果,大部分有机质量驻留在一个狭窄的z设在标记对应于最高的第一峰值相比,吸附在另外两个方面(图1)。一头栽分子的比例要小得多相比在Pd{110}{100}和{111}面。注册而一头栽的混合物和站构象的{100}和{110}面,一个站构象主要是实现在{110}面TCE和TCB。重要的是要注意,微妙的{100}和{111}的区别是视觉上明显的MD模拟将极具挑战性观察通过DFT计算,因为它涉及到大量的原子。然而PCB77,显示了一个类似的一头栽吸附在{100}和{111}面。至于催化效率,一头栽一个分子吸附是首选,因为这使得所有氯原子接近Pd直接可以被视为积极的网站hydrodechlorination反应。相反,站几何可以充分利用Pd衬底区域但通常提供少(1或2)活性氯原子。

独特的{110}面TCE TCB,至少有两个质量密度的峰值出现在z∼5 (图1从接口),因为互相交叉重叠的层的包装有机分子的构象。TCE分子重叠显得更为明显。互相交叉的质量密度峰值附近的Pd Pd{111}和{100},另一方面,从表面和流离失所的进一步传播的结果分层效应引起的相对构象比Pd{110}面均匀性。符合质量密度资料、轨迹可视化确认吸附分子附近的Pd{110}从暴露面保持在5。因此这个边界是用于所有系统描述的所有后续吸附地区中心根据大众取向,精力充沛和分子流动的计算,和比较。

所有污染物的平面分子结构化合物利用设计一个方向描述符的形式face-normal向量定义为两个向量的叉积分子平面上(见漫画insets图3)。量化观测获得的可视化图2之间的角分布z设在(方向正常表面暴露Pd)和分子face-normal向量计算。图3证实了迄今为止观测:窄分布的角度0到15度之间是注册在Pd Pd{111}和{100}面。相比之下,对TCE和TCB Pd{110}面,最优先吸附分子达到站配置衬底(> 45°角)和一个高度一头栽人口减少。稍大的污染物分子,PCB77,大多是吸附与一头栽取向类型(无论Pd方面图3 c)清楚地表明,控制分子的大小和形状可能有一个显著的影响对他们的包装和取向行为钯纳米颗粒附近。

图4显示污染物分子的第一层是Pd衬底附近的命令。对TCE分子,双键的位置对Pd表面可以被跟踪来确定包装协调第一层。同样,TCB和PCB77的芳香环的位置可以确定软网络跟踪和随后的吸附层。TCE和TCB显示不同的水平空间六角包装对Pd Pd{111}和{100}面,虽然PCB77不显示任何常规命令在任何方面的包装。此外,脱氯TCE通过Langmuir-Hinshelwood机制发生,所有被吸附物结合之前脱氯(谢诺et al ., 2021)。完成这项工作,详细分析TCE的绑定TCB都应该在各个方面指导hydrodechlorination调查这些分子在Pd的表面。我们这些观察与PCB77的行为(图3 c),这个dual-ring分子更倾向于一个更大的一头栽比单码道TCB对齐与衬底驱动aromatic-aromatic PCB77的分子之间的相互作用(见增加补充图S3)。

量化的独特的卧式包装可视化TCE TCB,我们试图测量分子分布在第一吸附单层通过径向分布函数(RDF), g (r), x - y坐标用于二维(表面)治疗。计算轨道的空间中心C = C双键TCE和环TCB中心(图5)。RDF结果显示可见的顺序TCE分子上的Pd Pd{111}和{100}在第一个峰值的位置在6 (图5一个)对应于第一个最近的分子间距离。Pd{111}面,均匀性最高的一头栽吸附、显示一个明显可见的结构,也为TCB 6左右,(图5一个)。相比之下,g (r) Pd TCE的{110}面几乎没有显示的形成一个秩序井然的结构(图5一个)。这种缺乏明显的包装行为源自互相交叉层特征的形成,如图所示在前面的讨论中,一头栽和站构象的混合物。然而,对于TCB对Pd的{110}面(图5 b),外延凹槽诱发大量的订购站TCB分子,因此,一些山峰中观察到g (r)。相比之下,少数站TCB分子Pd的{100}面破坏的主要六角包装订购一头栽铺设TCB分子(图4)导致减少位置顺序用更少的g (r)的峰值(图5 b)。

3.2热力学性质

吸附能量计算了吸附地区的各个方面和分子类型(在5方面的表面)。关注这个区域是必要的,因为它占超过90%的吸附能在当前的研究中。所示温度依赖关系补充表S1;图6,更大的负表面大小显示更强的亲和力。虽然TCE的结合能和TCB三方面在不同的温度下所示图6PCB77的结合能,这三个方面显示了在500 K补充图S5, S6。结合能的图6每个分子是绘制条形图的单位。相应的单位面积值绘制线条。这两个能源配方提供补充信息。每个分子能量的值反映了吸附质量由每个分子与金属表面的相互作用强度。另一方面,单位面积能量的值表明表面积利用率吸附物的人口。能源系统吸附引起的地区差异大小变化是最小的(分子吸附地区提供了补充图S1补充的信息)。

平均每个分子吸附行为(图6、酒吧图表)一致遵循表面亲和力层次Pd {110} < Pd {100} < Pd{111}在所有系统和温度,镜像的趋势的一头栽比例被吸附物的基质。组吸附行为是最清楚地看到单位面积能量的值(图6,情节行)。第一,并指在{110}面提供了强大的约束力,紧随其后的是能源的主要一头栽在{111}面吸附。这一趋势甚至预期的增加分子流动温度升高(图6情节行)。第二,这两个方面被证明是最绑定(图6 b情节行)在TCB从TCE吸附吸附具有以下显著差异。最低的研究液体,TCB温度360 K的一头栽吸附在{111}面提供了主要能源的效果。然而,温度的增加导致交叉能源主导地位转移到互相交叉吸附在{110}面(图6 b情节行)。PCB77遵循几乎相似的每个分子表面亲和力的层次Pd Pd {111} {110} <∼Pd {100} (补充图S5)。然而,同样的表面亲和力层次结构是观察到的每个分子和单位面积上的缺乏并指确认。

告诉而一头栽吸附(Pd{111},可能主要由芳香部队在TCB和PCB77)的情况下提高molecule-substrate互动更多可用活性氯原子。当他们出现,站在分子应该足够点缀(Pd){110}在节能的混合表面利用率。中间的场景(Pd{100}),在一个相对有限的站被吸附物之间存在的一头栽分子,是最TCE和TCB的大力支持。我们假设之间的催化活性是一个权衡的过程1)最大化活性氯的利用率通过增加一头栽包装和2)最大化的吸附量通过数的增加分子站几何。我们计算的数量每氯活性氯分子和相应的结合能,报道在支持信息。补充表S4每个氯(E_结合能_{b / Cl})是{111}> {110}> {100}。高结合能在{111}面与高分子大小TCB和PCB77分子参与芳香交互。相对较高的脱氯酚污染物的Pd{111}与先前的实验结果是一致的(他et al ., 2016年;江et al ., 2020)。

重要的是要注意,第一原则调查使用密度泛函理论(DFT)通常认为单个分子的吸附特性在一个小代表表面积的催化剂和缺乏准确的估计色散相互作用。我们最近的DFT计算单个TCE分子的吸附性质的Pd {111}, Pd {100}, Pd {211}, Pd{110}表明TCE的结合能是最高的在Pd{110}面(谢诺et al ., 2021),这是符合我们的面积,但不同于每个分子的结果报道图6。直接与DFT结果相比较,单个TCE分子的结合能在Pd {111}, Pd {100}, Pd{110}面通过MD模拟测定。结合能的结果模拟−25.6−29.7−26.3千卡/摩尔对TCE Pd {100}, Pd Pd{111}和{110},分别。之间的结果比较单一TCE使用MD和DFT所示补充图S5。DFT和MD结果清楚地确认一个TCE分子的结合能最高Pd的{110}相比其他Pd的表面。色散相互作用包含在经典力场准确地估计了几何图形的行为,这不是通过DFT渠道长度和时间尺度,即使色散修正。

鉴于存在的吸附行为是由其他有机分子和它们之间的交互,报告的单位面积结合能图6应该更多的信息比一个分子的结合能在决定Pd表面的污染物去除效果。研究结果仅仅考虑Van de瓦尔斯Pd和有机分子之间的结合能。电子的能量贡献杂交和活化能障碍在不同的方面不同的分子取向应考虑在决定Pd表面的污染物去除效果。

3.3吨标煤动力学和Pd TCB分子表面

表面,总扩散,TCE和TCB分子的定向扩散吸附区域作为温度的函数,分析了三个不同的方面。所有动态使用时间平均计算已经完成。PCB77分子的动力学吸附地区观察是非常缓慢而TCE和TCB,这里不讨论更长的仿真是需要时间对他们的动力学得出有意义的结论。

表面住所确定随着时间自相关为每个时间步的最后几个纳秒生产运行。结果演示了选择温度曲线图7基于关系: $\left.R\left(t\right)=\frac{1}{N_h}\underset{我=1}{\overset{N_h}{{\displaystyle \sum }}}\left[{\theta }_{我}\left(0\right)\right.{\theta }_{我}\left(t\right)\right]$ 。在这里, $N_h$ 是吸附分子在引用计数时间, ${\theta }_{我}\left(t\right)$ 是一个二进制描述符指定如果感兴趣的分子吸附壳内( ${\theta }_{我}\left(t\right)=$ 1)或迁移了( ${\theta }_{我}\left(t\right)=$ 0)在给定的时间t。

而一个完整的解相关需要数量级时间模拟,我们注意到自相关曲线衰减的速度从一个主要的价值影响每个曲线下的面积,当完全推断,等于停留时间。图7表明,{110}最高吸附物保留能力比其他两个方面对TCE和TCB分子。被吸附物保留时间显示{110}> {100} $\approx$ {111}。强烈互相交叉包装构象的{110}面似乎在这方面限制的分子的流动性。进一步,TCB分子更倾向于居住相对比TCE同行对于每个基质类型。

相对较高的吸附物保留时间Pd的{110}面是与一个隐含流动性的分子在这方面,如所示图8。这种行为类似于以前研究石墨和卤代烷吸附在表面α石英(Leuty et al ., 2009;Leuty Tsige, 2010;Leuty Tsige, 2011),吸附界面的熔化温度变化数度高于大部分价值。在高温下,{100}面抱最大的定向流动的吸附物在所有方面(图8)。一般来说,surface-perpendicular扩散远小于横向扩散良好,表明吸附分子吸附地区更有可能保持比远离界面迁移。

3.4吸附网站特异性

为了说明当地的详细性质包装和简化的催化效率的量化控制去除,钯表面被分成三个不同的网站类型(见代表可视化图9)。我们假设分子属于同一个站点应该共享一个相似的活化能,结合能和反应能量时接受hydrodechlorination反应。在这条件下,整个系统的能量计算可以简化成吸附能在这三个网站。吸附站点分配策略:顶层Pd原子被确定为“之上”的网站。空间相邻在网站被认为是“桥”网站。Pd原子在第二(hcp空心)和第三个空心(fcc)层都叫“空心”的网站。每个有机分子的最低z坐标投影在XY平面上,并确定距离最近的Pd网站。网站类型和三种类型之间最短的距离是用来确定COC分子的吸附类型。吸附分解的能量和角度分布给出了基于吸附网站图10,11。能源值列表补充表S2所示,衬底的网站方案补充数据S1, S2。

所示图10,吸附在中空的网站是高度在{100}和{110}面三种有机物。{111}面,空心和桥梁的网站作为可能吸附网站。值得注意的是,空心网站吸附TCE的主导地位和TCB跟踪好站的比例与{110}基质吸附物在最高其次是{100},然后由{111}。应该是回忆的质量密度分析图1并从侧面视图快照图2时,被吸附物达到最接近底物吸附在Pd{110},由空心允许网站吸附。有趣的是,类似的行为是观察PCB77的情况下即使PCB77分子优先躺平在所有三个Pd方面。

相比之下,在网站上的吸附是最小的所有方面除了PCB77的{100},几乎消失在TCB分子吸附在{110}面(总吸附量的0.03%)。PCB77的atop-adsorbed人口规模超过TCB和TCE由于更高的倾向的一头栽吸附PCB77分子跨越多个空心和桥梁站点和被锚定在网站(图10)。有益的是Pd的催化意义原子密度的{100}面似乎扮演了一个重要的角色在PCB77的在吸附性能(图10 c相对于TCE和TCB的行为)。这种表面的优越的光催化效率dichlorination配置最近报道联苯表面保留,特别是对于PCB77 (郭et al ., 2022)。

此外,TCE和TCB,在吸附发现截然不同于空心和桥梁吸附能量和构象上。积极,这些网站看到最高的每个分子表面亲和力的{110}面(灰色线情节图10),并提供更多的活性位点的氯化反应。这匹配主要面对平面取向(小方向角)相比其他两个网站类型(取向角通常更广泛的比45度),由代表角分解如图所示图11,进一步澄清的垂直取向居多的{110}面TCE和TCB报道基于以上图3主要是由于垂直取向的分子在桥上和中空的网站。吨标煤,等小分子有机分子倾向于服从几何站在空心网站最大化活性氯原子。虽然对于大型分子大小、常务几何是更少的能量有利导致一个更大的人口在类型。

因为PCB77的更大的大小分子的吸附与分离之间的距离相比Pd方面的网站,许多界面PCB77的分子可以被认为是吸附在不止一个吸附的网站。结合能的大误差值图10 c反映这一结论。重点在解释数据图10 c应该在这一趋势,而不是绝对的值。脱氯反应的机制也可能改变了各种有机物分子取向。专门的网站和相应的活化能应该仔细处理决定催化活性为COCs去除分子与大尺寸和体积。

4结论

总之,分子的包装、模板化排序,能源偏好、微分迁移对TCE, TCB和PCB77 Pd表面指向facet-dependent行为可以优化有机修复。

TCE的包装和TCB分子Pd的{110}面显示了steric-influenced动态平衡,导致互相交叉链构象。随着疲软的模板效应(我们和赫尔斯,1984年;董et al ., 1998从瓦楞Pd{110}面越多,这个表面明显不同于{100}和{111}面。这些被吸附物被发现达到站形成最有可能进入空心网站Pd{110}面相比,Pd Pd{100}和{111}。互相交叉的特性吸附在Pd{110}进一步体现缺乏明确的表面结构相对于其他两个方面,所看到的表面的径向分布函数。这个包装和网站行为观察奠定了一个激动人心的相互影响并指,在吸附过程中一头栽取向。与两个小的吸附物,PCB77的分子显示更少的包装类型,因为它们对Pd的依赖方面相对较大的分子大小和观察到平行于Pd表面优先。

每个分子吸附亲和力是相关的比例一头栽吸附物(Pd Pd {100} {111} > > Pd {110})。被吸附物的表面积利用率,由面积组能量,增强当分子获得多数一头栽构象(Pd{111})或足够的并指发生时由于更大数量的点缀站被吸附物(Pd{110}),因此结果更丰富的亲和力Pd Pd {111} {110} > > Pd {100}。TCE和TCB分子减少了流动吸附附近地区,虽然后者倾向于居住超过TCE同行。PCB77的流动分子吸附附近地区的时间窗口内当前仿真时间非常缓慢而TCE和TCB的流动。重要的是,离开恒星表面扩散很压抑,对所有基质吸附物种。被吸附物的大小的影响,特别是关于芳香核心大小,显然是明显的平面PCB77的吸附。这是为了与增强的短程分子底物吸引由芳环多样性在其他纳米表面其他地方报道(李et al ., 2019)。hydrodechlorination反应机制将不同品种不同吸附分子取向的网站在每个方面。偏爱Pd方面遏制删除应该得出的结论在个案基础上采取活化能,分子几何,吸附活性氯原子,网站和方面考虑。结果报道在这项工作提出了一些传统DFT计算的局限性。之间的相似性和差异MD模拟和DFT计算带来清爽洞察应用QM / MM模拟的必要性的研究从微观催化去除COCs。

这种吸附钯偏好效应已经被利用在nano-catalysis靶向治疗在癌症治疗和增加产量的耦合反应(长et al ., 2013;王et al ., 2013;王et al ., 2014为有机修复),但很少使用。根据我们的分析,可以优化大小和分布方面的差异在一个基于矩阵系统利用钯纳米粒子的最大污染物滞留效率。应该注意的是,吸附有机物的混合物在不同所需的浓度可能会导致额外的设计从水化和界面位移等因素影响,以及竞争吸附,将是未来研究的重点。签名这里给出吸附资料提供特性的高吞吐量的优化催化和修复系统。

数据可用性声明

原始数据支持了本文的结论将由作者提供,没有过度的预订。

作者的贡献

HG,如执行模拟。汞、如、IA和太参与数据的后处理,分析,和写作。IA KJ, MH、TK和太参与指导。

资金

我们承认能源部的支持,允许广泛的学术合作高吞吐量催化工业应用的探索。IA和太也承认通过授予NSF支持号码切- 1665284。MH愿意承认科学技术部(DST)授予数量DST / TMD-EWO / WTI / 2 k19 / EWFH / 2019/56 (G)的金融支持。作者声明,这项研究获得资助Biena科技有限公司通过能源部STTR格兰特DE-SC0018875数量。资助者建议整体努力但是太研究小组完成学术研究中独立设计、收集、分析、解释数据,本文的写作,并决定提交出版。

的利益冲突

KJ Biena科技LLC的创始人。HG是受雇于Biena科技有限责任公司。

其余作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

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补充材料

本文的补充材料在网上可以找到:https://www.雷竞技rebatfrontiersin.org/articles/10.3389/fctls.2023.1116867/full补充材料

引用