TY  - THES
AB  - Kaliumpoly(heptazinimid) (K-PHI) ist ein vielversprechender Photokatalysatorfür verschiedene chemische Reaktionen. Die Ladungstrennung zwischen den Kationen innerhalb der Nanoporen eines anionischen zweidimensionalen Kohlenstoffnitridgerüsts führt zu einer spannenden Adsorptionsumgebung für verschiedene Adsorbate. In dieser Arbeit werden Berechnungen auf der Grundlage der Dichtefunktionaltheorie durchgeführt, um die Struktur und die Adsorptionseigenschaften vonK-PHI und seinen kationenausgetauschten Analoga, X-PHI, zu untersuchen. Diese Materialien sind mögliche Kandidaten für die Heliumspeicherung, da sich die Heliumadsorption in allen untersuchten Systemen als thermodynamisch günstig erweist (bis zu Eads =-5,5 kJ/mol in Cs-PHI). Außerdem wurde eine bemerkenswerteAdsorptionsenergie von Eads=-95 kJ/mol für ein einzelnes Wassermolekül in K-PHI gefunden und Eads =-83 kJ/mol pro H2O bei maximaler Wasseraufnahme(14 wt%). Diese Wechselwirkungen gehen über die typische Physisorption hinaus und haben ihren Ursprung in der Tatsache, dass Wasser an Kaliumionenkoordiniert ist und gleichzeitig Wasserstoffbrückenbindungen mit den negativenPHI-Schichten in den begrenzten Nanoporen von K-PHI bildet. Interessanterweise ist die Heliumadsorptionsaffinität durch anwesende Wassermoleküle auf bestimmten Adsorptionsplätzen leicht erhöht, jedoch verschwindet die Verbesserung bei höheren Aufnahmen schnell aufgrund der Konkurrenz um die Adsorptionsplätze auf dem begrenzten Raum. Daher weisen PHI-Materialien interessante Eigenschaften und eingroßes Potenzial für verschiedene Anwendungen auf, bei denen extreme Wechselwirkungen zwischen Adsorbat und Adsorptionsmittel erwünscht sind, wie z. B.bei der Adsorbataktivierung in der Katalyse.
AU  - Heske, Julian Joachim
CY  - Paderborn
DA  - 2022
DO  - 10.17619/UNIPB/1-1559
DP  - Universität Paderborn
LA  - ger
N1  - Tag der Verteidigung: 24.06.2022
N1  - Universität Paderborn, Dissertation, 2022
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2022
SP  - 1 Online-Ressource (111 Seiten)
T2  - Department Chemie
TI  - Quantum mechanical investigations of adsorbate interactions inside nanopores of 2D poly(heptazine imide) salts and a novel approach for calculating transport coefficients
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-43202
Y2  - 2026-02-05T19:13:59
ER  -