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AB initio分子動力学（AIMD）研究は、液体1-N-ブチル-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸（[BMIM] [PF6]）とCO2との混合物を使用したCO2との混合物（CPMD）法について実施されています。AIMDおよび経験的潜在的な分子動力学（MD）の結果が比較されており、いくつかの点で異なることがわかりました。結晶に強く似ているため、AIMDシミュレートされたきちんとした液体は、MDの結果にほとんど存在しない特徴である多くの陽イオンアニオン水素結合を示しています。陰イオンは、凝縮相で強く偏光していることが観察されました。CO2の添加により、この水素結合形成の確率が増加しました。[BMIM] [PF6]のイオンの近くのCO2分子は、その瞬間的な構成で直線性からより大きな偏差を示します。液体の極環境は、CO2の双極子モーメントを誘導し、その曲げモードの変性を持ち上げます。振動モードでの計算された分割は、赤外線分光データとよく比較されます。[BMIM] [PF6]でのCO2の溶媒和は、放射状および空間分布関数から見られるように、主に陰イオンによって促進されます。CO2分子は、PF6球体に接線に整列していることがわかりました。最も可能性の高い位置は、陰イオンの八面体ボイドです。AIMDシミュレーションから得られた構造データは、この重要な室温イオン液体の相互作用ポテンシャルを改良するベンチマークとして機能します。
AB initio分子動力学（AIMD）研究は、液体1-N-ブチル-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸（[BMIM] [PF6]）とCO2との混合物を使用したCO2との混合物（CPMD）法について実施されています。AIMDおよび経験的潜在的な分子動力学（MD）の結果が比較されており、いくつかの点で異なることがわかりました。結晶に強く似ているため、AIMDシミュレートされたきちんとした液体は、MDの結果にほとんど存在しない特徴である多くの陽イオンアニオン水素結合を示しています。陰イオンは、凝縮相で強く偏光していることが観察されました。CO2の添加により、この水素結合形成の確率が増加しました。[BMIM] [PF6]のイオンの近くのCO2分子は、その瞬間的な構成で直線性からより大きな偏差を示します。液体の極環境は、CO2の双極子モーメントを誘導し、その曲げモードの変性を持ち上げます。振動モードでの計算された分割は、赤外線分光データとよく比較されます。[BMIM] [PF6]でのCO2の溶媒和は、放射状および空間分布関数から見られるように、主に陰イオンによって促進されます。CO2分子は、PF6球体に接線に整列していることがわかりました。最も可能性の高い位置は、陰イオンの八面体ボイドです。AIMDシミュレーションから得られた構造データは、この重要な室温イオン液体の相互作用ポテンシャルを改良するベンチマークとして機能します。
Ab initio molecular dynamics (AIMD) studies have been carried out on liquid 1-n-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ([bmim][PF6]) and its mixture with CO2 using the Car-Parrinello molecular dynamics (CPMD) method. Results from AIMD and empirical potential molecular dynamics (MD) have been compared and were found to differ in some respects. With a strong resemblance to the crystal, the AIMD simulated neat liquid exhibits many cation-anion hydrogen bonds, a feature that is almost absent in the MD results. The anions were observed to be strongly polarized in the condensed phase. The addition of CO2 increased the probability of this hydrogen bond formation. CO2 molecules in the vicinity of the ions of [bmim][PF6] exhibit larger deviations from linearity in their instantaneous configurations. The polar environment of the liquid induces a dipole moment in CO2, lifting the degeneracy of its bending mode. The calculated splitting in the vibrational mode compares well with infrared spectroscopic data. The solvation of CO2 in [bmim][PF6] is primarily facilitated by the anion, as seen from the radial and spatial distribution functions. CO2 molecules were found to be aligned tangential to the PF6 spheres with their most probable location being the octahedral voids of the anion. The structural data obtained from AIMD simulations can serve as a benchmark to refine interaction potentials for this important room-temperature ionic liquid.
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