Metal-organik kafeslerin modellenmesinde doğruluğuarttırma yöntemleri

Metal Organik Kafeslerin, gaz karışımı ayrımları için yüksek verimli taranması büyük miktarda veri üretmiştir. Raporlanmış gaz geçirgenlikleri genel olarak yaklaşık yöntem kullanılarak hesaplanmıştır. Alternatif bir yöntemin (yeni yöntem) geçirgenlik tahminleri, soy gaz karışımlarında yaklaşık yöntemin tahminlerini önemli ölçüde iyileştirdiği gösterilmiştir. Onsager katsayılarını kullanan ayrıntılı yöntemin gaz geçirgenliklerini yüksek doğrulukta hesapladığı kabul edilir, ancak Onsager katsayı matrisini oluşturmak, hesaplama açısından zahmetlidir ve özellikle yüksek verimli tarama çalışmaları için uygun değildir. Bu nedenle gaz karışımlarının geçirgenlik ve geçirgenlik seçiciliklerini hesaplamak için yeni veya yaklaşık yöntemler uygulanmıştır. Ancak, gözeneklerle dispersiyon ve elektrostatik etkileşime sahip gaz karışımları için bu yöntemlerin geçirgenlik tahminlerinin doğruluğu şimdiye kadar literatürde tartışılmamıştır. Tezimizin ilk bölümünde CO2, H2, CH4 karışımları için geçirgenlik hesaplamalarının doğruluğu sorgulanacaktır. MOF'ları taramada doğruluğu artırmak için başka bir yöntem, en iyi atomik yük hesaplama yöntemini belirlemektir. Yoğunluktan Türetilen Elektrostatik ve Kimyasal Yükler (DDEC) yöntemi, kimyasal olarak atomik yükler atamak için elektron yoğunluk dağılımının optimize edilmesine dayanmaktadır. Yöntem en güvenilir yöntem olarak kabul edilmektedir, ancak bu yöntem hesaplama açısından zorludur. Yük Dengeleme Yönteminin genişletilmiş bir versiyonu olan Yoğunluk Fonksiyon Teorisi (DFT) tabanlı olmayan Genişletilmiş Yük Hesaplama (EQeq) Yöntemi ise, elektronların tüm iyonizasyon enerjilerini hesaplamak için makul bir yük merkezi varsayımı gerektirerek atomik yükleri atamaktadır. Tezimizin ikinci bölümünde, EQeq aracılığıyla atanan yüklerin DDEC kullanılarak atanan yüklere göre doğruluğu araştırılmıştır ve MOF'ları modellemek için hangi yöntemin kullanılması gerektiği tartışılmıştır.