Abstract
Shannon information theory is applied to the quantitative evaluation of topological and structural complexity of zeolite frameworks. Within this approach, content of the reduced unit cell volume is considered as a message with atoms as symbols. Two atoms are considered equivalent, if they belong to the same crystallographic orbit. The framework complexity is characterized by its total topological information content, IG,total. Topological complexity parameters are calculated for the 201 zeolite structure types listed in the International Zeolite Association Zeolite Structure Database. On the basis of the proposed complexity measures, zeolite frameworks can be classified into very simple, simple, intermediate, complex, and very complex. The six most complex zeolite frameworks are [IG,total in bits]: SFV [19557.629], ITV [2825.097], IMF [2614.111], CLO [2413.449], and LTN [2285.985]. The six simplest zeolite frameworks are: SOD [16.529], BCT [19.020], ABW [23.020], NPO [28.529], EDI and NAB [32.603]. The sodalite–cancrinite group of zeolite frameworks is used to investigate evolution of complexity within modular series of structurally related zeolites. The topological complexity measures can be used to investigate evolution of complexity during crystallization and transformation of zeolites
چکیده
نظریه اطلاعات شانون به منظور ارزیابی کمّی پیچیدگی توپولوژیک و ساختاری چارچوب زئولیت استفاده میشود. در این روش، محتوای حجم سلول واحد کاهش یافته به عنوان یک پیام با اتمها به عنوان نماد در نظر گرفته میشود. در صورتی که دو اتم به همان مدار کریستالوگرافی تعلق داشته باشد، آنها معادل در نظر گرفته میشود. پیچیدگی این چارچوب با محتوای کل اطلاعات توپولوژیک، IG,total، مشخص میشود. پارامترهای پیچیدگی توپولوژیکی برای 201 نوع ساختار زئولیت لیست شده در پایگاه داده بین المللی ساختار زئولیت محاسبه میشود. بر اساس اندازه گیریهای پیچیدگی ارائه شده، چارچوب زئولیت میتواند به صورت بسیار ساده، ساده، متوسط، پیچیده، و بسیار پیچیده طبقه بندی شود. شش مورد از پیچیده ترین چارچوب زئولیت [IG,total در بیت]: SFV [19557.629]، ITV [2825.097]، [2614.111]IMF ، CLO [2413.449]، و LTN [2285.985]میباشد. شش مورد از ساده ترین چارچوب زئولیت: SOD [16.529]، BCT [19.020]، ABW [23.020]، NPO [28.529]، EDI و NAB [32.603] است. گروه sodalite-cancrinite از چارچوب زئولیت به بررسی تکامل پیچیدگی در مجموعههای مدولار ساختاری مرتبط با زئولیت استفاده میکند. اندازهگیریهای پیچیدگی توپولوژیک را میتوان برای بررسی تکامل پیچیدگی در طی تبلور و تحول زئولیت استفاده کرد.
1-مقدمه
هر محقق در برخورد با ساختار مواد بلوری متخلخل و بویژه زئولیت، یک درک خاصی از پیچیدگی ساختاری چارچوب میکرومتخلخل دارد. به عنوان مثال، اجازه دهید ما چارچوب های نشان داده شده در شکل1 را از نظر پیچیدگی آنها مقایسه کنیم. این کاملا روشن است که چارچوب ACO پیچیدگی کمتری از چارچوب AELدارد. به نظر میرسد به احتمال بسیار زیاد چارچوب AFI بسیار پیچیده تر از ACO است، اما پیچیدگی کمتری از AEL دارد. با این حال، برای چارچوب AFO، نمیتوان مطمئن شد که چگونه باید آن را در شرایط پیچیدگی نسبت به چارچوب AEL محدود کرد. پیشرفت های قابل توجه در تکنیک های آزمایشگاهی مانند پراش الکترونی و میکروسکوپ الکترونی عبوری همراه با استفاده از آشکارسازهای با حساسیت بالا و تابش سنکروترون هر ساله اجازه شناسایی بیشتر و پیچیده تر ساختارهای زئولیت را میدهد...