חוקרים מאוניברסיטת המלכה מרי, אוניברסיטה של לונדון ואת פריס אוניברסיטה Sud השתמשו Accelrys פונקציונלי צפיפות "התיאוריה (DFT) קוד CASTEP ללמוד היווצרות של חימר פולימרי חומרים nanocomposite ידי העצמי catalyzed ב פילמור intercalative באתרה. 
| באיור 1. Methanal מתואמת אלומיניום בשכבת tetradral של montmorillonite מופעל כלפי לתקוף nucleophilic ידי ethylenediamine. |
קליי-Polymer Nanocomposites ויישומים הפוטנציאל שלהם חימר פולימרי חומרים nanocomposite משכו לאחרונה תשומת לב רבה כפי שהם מציעים משופרת תכונות מכניות תרמית לעומת חומרים קונבנציונליים. בגלל מאפיינים אלה הם משופר למצוא יישום האלקטרוניקה, הרכב, תעשיות הריהוט. הכנת חימר פולימרי Nanocomposites על ידי פילמור Intercalative אחת הכנת חימר פולימרי nanocomposites הוא פילמור intercalative באתרה. תהליך זה כרוך מכני ערבוב של המינרל חרסית עם מונומר הנדרש. מונומר אז intercalates בתוך interlayer ומקדם delamination. פילמור הבא, ביוזמת במספר דרכים, כדי להניב ליניארי או לחצות מטריצות פולימר מקושר. לעתים קרובות מינרל חרסית צריך להיות מפוזר שלב טרום נפיחות של intercalation ארוכי שרשרת alkylammonium יון כדי קילוף סיוע. עצמי האיצה פילמור Intercalative באתרו הכנה שהתגלה לאחרונה, בשם "עצמית catalyzed ב פילמור intercalative באתרו", דומה ב פילמור intercalative באתרו, אך שונה בכך שום טיפול מקדים של החומר הנדרש. מידול האיצה עצמי בתהליך פילמור באתרו Intercalative דיווח בכתב העת של האגודה האמריקנית לכימיה, סטיבן סטקהאוז ופיטר Coveney של המלכה מרי, אוניברסיטת לונדון, ואריק Sandre של אוניברסיטה Sud בפריז, מתארים כיצד הם השתמשו Accelrys " CASTEP לספק תובנה תיאורטי למנגנון של תהליך זה רומן על ידי קביעת חלקה של מטריקס חימר. החוקרים הראשונים לתאר את העבודה שנעשתה על דוגמה ספציפית, של methanal עם ethylenediamine בתוך interlayer montmorillonite נתרן, ולאחר מכן לדון את התפקיד כי המבנה חימר עשוי לשחק קטליזה ושל מקורות פוטנציאליים של חומציות Bronsted ולואיס ב montmorillonite נתרן. המדענים ואז לדון קודם בעבודה סיליקו נעשה על מינרלים חימר שמוביל ההיגיון שלהם מאחורי השימוש שלהם DFT - העובדה כי שיטה זו מתאימה במיוחד במחקר של חומרים גבישיים (כגון טיט ו זאוליטים) כאשר הפועל בשיתוף עם הגבול תקופתיים התנאים ומערכת מטוס גל בסיס. שימוש CASTEP כדי לייעל את תהליך שימוש CASTEP כשיטת אופטימיזציה במערכות מודל תקופתיים Cerius 2 4.2 של מסד הנתונים המבניים, הראה צוות Coveney כי הקרבה לאתרים חלופיים isomorphic בתוך שכבות סיליקט יש השפעה ניכרת על החומציות Bronsted של קבוצות הידרוקסיות. קבוצות הידרוקסיות להיות רחוק יותר מן האתרים של החלפת מגנזיום תמורת האלומיניום להיות חומציים Bronsted יותר, למרות שזה היה הראו כי זה היה נוח מבחינה אנרגטית עבור להיות קרוב לאתרים חלופיים. סימולציות גם גילה כי קטליזה מונומר מתרחשת בשולי הסריג מינרליים. נחשף כאן אל 3 + יונים קבוצות הידרוקסיות לשמש לואיס האתרים חומצה Bronsted, בהתאמה. |