一种MOFs指纹特征挖掘工作流的方法技术

一种MOFs指纹特征挖掘工作流方法，属于MOFs材料数字化研发的技术领域。本发明专利技术利用CIF文件构建超晶胞，识别原子链接，对金属进行聚类，以金属为0节点迭代4层有向无环图切割金属SBU并根据连接性判断切出有机配体，最后应用MOFUN算法，通过配体切割MOFs，形成提取出MOFs晶体结构指纹表达和构造缺陷的普适性方案。本发明专利技术的优点在于：1)适用于提取各类MOFs结构的指纹表达和构造缺陷，并得到完整的配体列表，从而提供了一种通用方案来分析MOFs结构特征。2)通过金属聚类操作和配体数量区分长链状金属，可准确识别和分类MOFs中金属。3)通过迭代4层有向无环图切出金属SBU，用其切割超晶胞中的其他结构，逐层迭代可快速高效提取结构信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于mofs材料数字化研发的，主要涉及一种基于有向无环图方法的mofs指纹特征挖掘工作流的方法。

技术介绍

1、金属有机骨架(metal-organic frameworks,mofs)，是一类由金属离子或金属团簇通过强的配位键与有机配体相互作用而自主装成的多孔框架化合物。因其多种多样的结构、新颖的拓扑类型和优越的性能，迅速发展成为配位化学中的研究热点。近年来，已有超过十万种不同大小、结构、形态和功能的mofs被成功地探索，其应用包括催化、超级电容器、气体吸附/分离以及传感器等领域。

2、金属和次级构筑单元sbu(secondary building unit)的选择起到至关重要的作用。金属提供了mofs结构的稳定性，调控孔隙度，影响催化活性和光电性能。sbu则影响孔隙结构、功能性和稳定性。组成金属有机框架材料的金属离子有非常多的选择，包括过渡金属(如：zn2+、cu2+、mn2+、ni2+等)、稀土金属(如：eu3+、tb3+等)、主族金属和碱金属等，在选择时要充分考虑金属离子的配位数、配位几何形状(如，y型、t型、四面体型、八面体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种MOFs指纹特征挖掘工作流的方法，其特征在于，具体采用以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，切割出金属SBU后，为获取MOFs配体、缺陷MOFs等指纹特征通过判断连接性，将MOFs能够连接在一起的各个区域进行分割，得到没有SBU的超晶胞结构，将不完整的有机配体平移并链接得到完整的配体列表，并应用MOFUN对相应的MOFs进行切割，最终获取包括单独SBU、单独配体、缺陷MOFs在内的MOFs指纹特征。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中所述的识别CIF中的原子链接关系，是当两个原子之间的距离小于计算的最大合理键长max＝f×(r...

【技术特征摘要】

1.一种mofs指纹特征挖掘工作流的方法，其特征在于，具体采用以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，切割出金属sbu后，为获取mofs配体、缺陷mofs等指纹特征通过判断连接性，将mofs能够连接在一起的各个区域进行分割，得到没有sbu的超晶胞结构，将不完整的有机配体平移并链接得到完整的配体列表，并应用mofun对相应的mofs进行切割，最终获取包括单独sbu、单独配体、缺陷mofs在内的mofs指纹特征。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s1中所述的识别cif中的原子链接关系，是当两个原子之间的距离小于计算的最大合理键长max＝f×(ra+rb+0.05)时，两个原子被认为是链接的，其中ra和rb是所考虑的两个原子的共价半径0.05是预定的公差，f是介于1.10和1.16之间的动态比例因子。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s1中所述的构建超晶胞，是获取到mofs的基本结构信息，包括金属离子的类型、有机配体的类型以及它们之间的链接关系。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，s2中所述的聚类操作是使用距离度量来确定金属之间的相似性，并将相似的金属分为同一类别，如果金属是长链状的，根据配体的数量来进一步区分不同的类别，最后，将每个聚类的金属存储在一个列表...

【专利技术属性】
技术研发人员：王戈，刘志盟，苏玉桥，高鸿毅，纪聿婧，郭玉杰，林璟，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：