Calculation of the Refractive Index of Metal-Organic Frameworks Using Empirical Electronic Polarizabilities
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The prediction of optical properties from the chemical composition is of great value in developing new materials for optical applications. In this study, an approach for the calculation of the refractive index (RI) of hybrid materials from empirical polarizabilities is presented. Metal–organic frameworks (MOFs) are a prominent class of hybrid inorganic–organic materials with a modular design. This allows the fine-tuning of their optical properties. For the calculation of the RI of hybrid materials like MOFs using empirical electronic polarizabilities, a fragmentation is required. In this process, the MOF is split into its modular components, the linkers and the inorganic building units (IBUs). The electronic polarizabilities of the linkers are calculated using refractivities obtained from organic compounds. To calculate the electronic polarizabilities of the IBUs, the electronic polarizabilities of ions derived from minerals are used. With a combination of these values the MOF’s RI is calculated. Therefore, the Anderson-Eggleton equation is used with an optimized c parameter. This approach was applied to a set of 19 MOFs including Zr-based MOFs and zeolitic imidazolate frameworks (ZIFs). In a first step, the calculated polarizability values of the modular components were compared to theoretical polarizability values obtained from density functional theory (DFT) calculations. In addition, the predicted RI values are validated using HSE06 hybrid DFT calculations and available high quality experimental data. The examination of the MOF set highlighted the use of empirical electronic polarizabilities as a facile approach allowing quantitative predictions of the RI with a mean deviation from the periodic DFT calculations of 1.60%. Graphical Abstract
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».