Intra-crystalline defects in metal-organic frameworks (MOFs) are known to have crucial roles in dictating their material properties. In this work, computational simulations were used to induce linker vacancy defects in MOF membranes and to investigate theirinfluence on $H_2/CH_4$ separation. Linker defective structures were created for the 228 candidate MOFs and their separation performances were compared between the defective and the non-defective structures. Our results show that the existence of linker vacancy defects can lead to significant performance changes in the MOF membranes and more importantly, the ranking of the best materials can differ with the defects present. This suggests the importance of taking into account the potential for defects when it comes to materials design for various membrane separation applications.
금속-유기 구조체 내 결함은 재료의 특성을 결정하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 리간드 공공결함이 금속-유기 구조체 분리막의 수소/메탄 분리 성능에 미치는 영향을 분석한다. 228개의 금속-유기 구조체를 대상으로 비결함 구조와 결함 구조를 생성하고, 분자동역학적 방법과 몬테카를로 방법을 통해 두 구조체의 분리 성능을 비교하였다. 계산 결과 나타난 성능 차이를 통해 리간드 공공결함의 영향 및 성능 예측을 위한 결함 고려의 중요성을 확인한다.
