Một nghiên cứu hệ thống dựa trên cấu trúc vùng điện tử của chuỗi các khung cơ kim cùng một dạng hình học (IRMOF) được khảo sát bằng lý thuyết phiếm hàm mật độ. Các kết quả cho thấy rằng các nguyên tử halogen được dùng như các nhóm chức không những để kiểm soát vùng cấm mà còn cả tối đa vùng hóa trị (VBM) trong các MOF. Trong các nguyên tử halogen (F, Cl, Br, I), Iod là nguyên tử tốt nhất trong việc làm giảm vùng cấm và tăng giá trị VBM. Hơn nữa, cầu nối phản thơm DHPDC được phát hiện với vùng cấm là 0.95 eV thấp hơn các giá trị tính toán cho các cầu nối thơm FFDC và TTDC.
.
Qua phân tích chênh lệch năng lượng giữa vân đạo đầy cao nhất (HOMO) và vân đạo trống thấp nhất (LUMO) ở cấp độ phân tử, các tác giả của nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của các cầu nối đối với vùng cấm của các MOF. Đặc biệt, sự thay đổi của góc nhị diện C-C- C=O trong cầu nối hữu cơ có thể được dùng để phân tích sự khác nhau giữa vùng cấm của các tinh thể MOF. Điều đó cho thấy việc hiểu sâu về liên kết hóa học trong các cầu nối từ các tính toán điện tử đóng vai trò then chốt trong việc thiết kế các tính chất bán dẫn của vật liệu MOF cho các ứng dụng kỹ thuật.
.
Xem bài bào đầy đủ bằng tiếng Anh tại đây.
.

Tác giả: Phạm Quang Hưng 
Biên tập: Nguyễn Thanh Ngọc