Hipotetyczny zeolit

Hipotetyczne zeolity to kombinatoryczne modele potencjalnych struktur minerałów znanych jako zeolity . Są to czteroregularne wykresy okresowe , z wierzchołkami reprezentującymi atom czworościenny (zwykle Si lub Al), a krawędzie reprezentują mostkujące atomy tlenu. Alternatywnie, ignorując atomy tetraedryczne, zeolity można przedstawić za pomocą sześciowartościowego okresowego wykresu atomów tlenu, przy czym każda krawędź 00 definiuje krawędź czworościanu.

Obecnie znane są miliony hipotetycznych struktur zeolitowych. Dla dowolnej ustalonej liczby wierzchołków jest to niewielki ułamek możliwych 4-regularnych grafów okresowych, ponieważ ograniczenia geometryczne narzucone przez chemię zeolitów wykluczają większość możliwości.

Hipotetyczny zeolit, który nie został znaleziony w naturze.

Metody wyliczania

Istnieje kilka metod wyliczania struktur zeolitowych. Metoda Earla i in. wykorzystuje symulowane wyżarzanie do ułożenia ustalonej liczby czworościennych atomów w okresowych ograniczeniach symetrii. Metoda Treacy'ego i Rivina wykorzystuje wyliczanie kombinatoryczne do identyfikacji wykresów czterowartościowych przy ustalonej symetrii i ustalonej liczbie atomów czworościennych. Następnie następuje symulowane wyżarzanie osadzania potencjalnego wykresu w trójwymiarowym torusie . Ockwiga i in. kafelkowe wielościany , aby wypełnić przestrzeń i wygenerować wykresy czterowartościowe.

Otwarte pytania

Jest wiele pytań otwartych, między innymi:

Dlaczego istnieje tak duża rozbieżność między liczbą hipotetycznych zeolitów a liczbą szkieletów zeolitowych obserwowanych w przyrodzie?
Czy strukturę porów hipotetycznego zeolitu można przewidzieć tylko na podstawie jego wykresu okresowego?

^ Hrabia, DJ; Deem, MW (2006). „W kierunku bazy danych hipotetycznych struktur zeolitu”. Badania chemii przemysłowej i inżynieryjnej . 45 (16): 5449. doi : 10.1021/ie0510728 .
^ Rivin, I. (2006). „Symulacje geometryczne: lekcja z wirtualnych zeolitów”. Materiały natury . 5 (12): 931–2. Bibcode : 2006NatMa...5..931R . doi : 10.1038/nmat1792 . PMID 17139305 .
^ Ockwig, NW; Delgado-Friedrichs, O.; O'Keeffe, M.; Yaghi, OM (2005). „Chemia siatkowa: występowanie i taksonomia sieci oraz gramatyka do projektowania ram”. Rachunki badań chemicznych . 38 (3): 176–82. doi : 10.1021/ar020022l . PMID 15766236 .
Bibliografia _ Rivin, I.; Treacy, MMJ; Delgado Friedrichs, O. (2006). „Geometryczne rozwiązanie problemu największej swobodnej kuli w strukturach zeolitowych”. Materiały mikroporowate i mezoporowate . 90 (1–3): 32–38. doi : 10.1016/j.micromeso.2005.08.025 .

Linki zewnętrzne

[1] Hrabia, DJ; Deem, MW (2006). „W kierunku bazy danych hipotetycznych struktur zeolitu”. Badania chemii przemysłowej i inżynieryjnej . 45 (16): 5449. doi : 10.1021/ie0510728 .

[2] Rivin, I. (2006). „Symulacje geometryczne: lekcja z wirtualnych zeolitów”. Materiały natury . 5 (12): 931–2. Bibcode : 2006NatMa...5..931R . doi : 10.1038/nmat1792 . PMID 17139305 .

[3] Ockwig, NW; Delgado-Friedrichs, O.; O'Keeffe, M.; Yaghi, OM (2005). „Chemia siatkowa: występowanie i taksonomia sieci oraz gramatyka do projektowania ram”. Rachunki badań chemicznych . 38 (3): 176–82. doi : 10.1021/ar020022l . PMID 15766236 .

[4] Bibliografia _ Rivin, I.; Treacy, MMJ; Delgado Friedrichs, O. (2006). „Geometryczne rozwiązanie problemu największej swobodnej kuli w strukturach zeolitowych”. Materiały mikroporowate i mezoporowate . 90 (1–3): 32–38. doi : 10.1016/j.micromeso.2005.08.025 .