High-throughput Calculations of Host-guest Interactions Between Organic Structure-directing Agents and Zeolite Structures with Different Elemental Compositions

doi:10.7503/cjcu20240497

Abstract

Abstract:

Zeolites are inorganic microporous crystalline materials with regulated channel structures， which are widely used in industrial adsorption separation and catalytic processes. This work selected 14 topologies that can be synthesized in the form of pure silica， aluminosilicate， and aluminophosphate from over 260 known zeolite topologies， and explored the structure-directing effects of different organic structure-directing agents（OSDAs） for zeolite frameworks with different compositions via high-throughput computational methods. Results show that the OSDAs significantly affects the elemental composition of zeolites， with certain OSDAs tending to direct the formation of pure silica or aluminosilicate structures， while others preferentially direct towards pure aluminophosphate structures. These findings not only deepen the understanding of the synthetic mechanism of zeolites， but also provide a theoretical basis for the design and synthesis of zeolites with specific elemental compositions.

Key words: Zeolite, Elemental composition, Organic structure-directing agent, Host-guest interaction

CLC Number:

O614

TrendMD:

LI Lin, WANG Chen, WANG Jiaze, LI Li. High-throughput Calculations of Host-guest Interactions Between Organic Structure-directing Agents and Zeolite Structures with Different Elemental Compositions[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2025, 46(4): 20240497.

Figures/Tables 2

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