金属有機構造体における水素吸着：核量子効果の役割に関する理論的検討

要約

金属有機構造体（MOF）への分子状水素吸着における核量子効果を、大正準量子化液体密度汎関数理論（GC-QLDFT）を用いて検討した。Born-Oppenheimer第一原理データに基づくH2-ホスト相互作用ポテンシャルを検証し、古典的手法および半古典的Feynman-Hibbs補正との比較を行った。IRMOF-1を含む複数のMOFへの適用により、顕著な量子効果および多粒子効果の存在が示唆された。

メカニズム

核量子効果がMOF内の水素吸着挙動に寄与し、古典的ポテンシャルでは再現できない量子流体的特性が圧力・温度変化に伴い発現することが示された。