Published July 5, 2023 | Version v1
Publication Open

Entropy structural characterization of zeolites BCT and DFT with bond-wise scaled comparison

Creators

  • 1. Khwaja Fareed University of Engineering and Information Technology
  • 2. Huzhou University

Description

Abstract Entropy of a connected network is a quantitative measure from information theory that has triggered a plethora of research domains in molecular chemistry, biological sciences and computer programming due to its inherent capacity to explore the structural characteristics of complex molecular frameworks that have low structural symmetry as well as high diversity. The analysis of the structural order is greatly simplified through the topological indices based graph entropy metrics, which are then utilized to predict the structural features of molecular frameworks. This predictability has not only revolutionized the study of zeolitic frameworks but has also given rise to new generations of frameworks. We make a comparative study of two versatile framework topologies namely zeolites BCT and DFT, which have been widely utilized to create a new generation of frameworks known as metal organic frameworks. We discuss bond-additive topological indices and compute entropy measure descriptors for zeolites BCT and DFT using degree and degree-sum parameters. In addition, we perform bond-wise scaled comparative analysis between BCT and DFT which shows that zeolite BCT has greater entropy values compared to zeolite DFT.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الإنتروبيا المجردة للشبكة المتصلة هي مقياس كمي من نظرية المعلومات التي أثارت عددًا كبيرًا من مجالات البحث في الكيمياء الجزيئية والعلوم البيولوجية وبرمجة الكمبيوتر بسبب قدرتها المتأصلة على استكشاف الخصائص الهيكلية للأطر الجزيئية المعقدة التي لها تناظر هيكلي منخفض بالإضافة إلى التنوع العالي. يتم تبسيط تحليل النظام الهيكلي إلى حد كبير من خلال مقاييس الإنتروبيا البيانية القائمة على المؤشرات الطوبولوجية، والتي يتم استخدامها بعد ذلك للتنبؤ بالسمات الهيكلية للأطر الجزيئية. لم تحدث هذه القدرة على التنبؤ ثورة في دراسة الأطر الزيوليتية فحسب، بل أدت أيضًا إلى ظهور أجيال جديدة من الأطر. نقوم بإجراء دراسة مقارنة لاثنين من طوبولوجيا الإطار متعددة الاستخدامات وهما الزيوليت BCT و DFT، والتي تم استخدامها على نطاق واسع لإنشاء جيل جديد من الأطر المعروفة باسم الأطر العضوية المعدنية. نناقش المؤشرات الطوبولوجية المضافة للرابطة ونحسب واصفات قياس الإنتروبيا للزيوليت BCT و DFT باستخدام معلمات الدرجات ومجموع الدرجات. بالإضافة إلى ذلك، نقوم بإجراء تحليل مقارن على نطاق السندات بين BCT و DFT مما يدل على أن BCT للزيوليت له قيم إنتروبيا أكبر مقارنة بـ DFT للزيوليت.

Translated Description (French)

L'entropie abstraite d'un réseau connecté est une mesure quantitative de la théorie de l'information qui a déclenché une pléthore de domaines de recherche en chimie moléculaire, en sciences biologiques et en programmation informatique en raison de sa capacité inhérente à explorer les caractéristiques structurelles de cadres moléculaires complexes qui ont une faible symétrie structurelle ainsi qu'une grande diversité. L'analyse de l'ordre structurel est grandement simplifiée grâce aux métriques d'entropie des graphes basées sur les indices topologiques, qui sont ensuite utilisées pour prédire les caractéristiques structurelles des cadres moléculaires. Cette prévisibilité a non seulement révolutionné l'étude des cadres zéolitiques, mais a également donné naissance à de nouvelles générations de cadres. Nous faisons une étude comparative de deux topologies de charpentes polyvalentes à savoir les zéolithes BCT et DFT, qui ont été largement utilisées pour créer une nouvelle génération de charpentes connues sous le nom de charpentes organiques métalliques. Nous discutons des indices topologiques à addition de liaisons et calculons les descripteurs de mesure d'entropie pour les zéolites BCT et DFT à l'aide de paramètres de degré et de somme de degrés. En outre, nous effectuons une analyse comparative à l'échelle des liaisons entre BCT et DFT, ce qui montre que la zéolite BCT a des valeurs d'entropie plus élevées que la zéolite DFT.

Translated Description (Spanish)

Resumen La entropía de una red conectada es una medida cuantitativa de la teoría de la información que ha desencadenado una gran cantidad de dominios de investigación en química molecular, ciencias biológicas y programación informática debido a su capacidad inherente para explorar las características estructurales de marcos moleculares complejos que tienen una baja simetría estructural, así como una alta diversidad. El análisis del orden estructural se simplifica en gran medida a través de las métricas de entropía de gráficos basadas en índices topológicos, que luego se utilizan para predecir las características estructurales de los marcos moleculares. Esta previsibilidad no solo ha revolucionado el estudio de los marcos zeolíticos, sino que también ha dado lugar a nuevas generaciones de marcos. Hacemos un estudio comparativo de dos topologías de marcos versátiles, a saber, las zeolitas BCT y DFT, que se han utilizado ampliamente para crear una nueva generación de marcos conocidos como marcos organometálicos. Discutimos los índices topológicos de adición de enlaces y calculamos los descriptores de las medidas de entropía para las zeolitas BCT y DFT utilizando parámetros de grado y grado-suma. Además, realizamos un análisis comparativo a escala de enlace entre BCT y DFT que muestra que la zeolita BCT tiene mayores valores de entropía en comparación con la zeolita DFT.

Files

s41598-023-37931-2.pdf.pdf

Files (2.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:5862c00f599e8f42fa5aef692d5c735e
2.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التوصيف الهيكلي للإنتروبيا للزيوليت BCT و DFT مع مقارنة مقياسية على مستوى الرابطة
Translated title (French)
Caractérisation structurelle entropique des zéolithes BCT et DFT avec comparaison à l'échelle des liaisons
Translated title (Spanish)
Caracterización estructural de entropía de zeolitas BCT y DFT con comparación a escala de enlace

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4383215667
DOI
10.1038/s41598-023-37931-2

Is supplement to
https://openalex.org/W798621777 (Other)
https://openalex.org/W3109596031 (Other)
https://openalex.org/W2805315383 (Other)
https://openalex.org/W2188115500 (Other)
https://openalex.org/W2118112569 (Other)
https://openalex.org/W2101527724 (Other)
https://openalex.org/W2046365422 (Other)
https://openalex.org/W2031132253 (Other)
https://openalex.org/W1974962040 (Other)
https://openalex.org/W1527837723 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W2039429421
  • https://openalex.org/W2048013059
  • https://openalex.org/W2059033281
  • https://openalex.org/W2073957867
  • https://openalex.org/W2080255676
  • https://openalex.org/W2089474810
  • https://openalex.org/W2096051064
  • https://openalex.org/W2125089238
  • https://openalex.org/W2148950790
  • https://openalex.org/W2316867176
  • https://openalex.org/W2321027365
  • https://openalex.org/W2344803877
  • https://openalex.org/W2407431430
  • https://openalex.org/W2528485576
  • https://openalex.org/W2765316859
  • https://openalex.org/W2790283093
  • https://openalex.org/W2951677896
  • https://openalex.org/W2972071554
  • https://openalex.org/W2982188507
  • https://openalex.org/W2998565772
  • https://openalex.org/W3015448743
  • https://openalex.org/W3017987646
  • https://openalex.org/W3029508614
  • https://openalex.org/W3045040482
  • https://openalex.org/W3047518029
  • https://openalex.org/W3124718819
  • https://openalex.org/W3135188595
  • https://openalex.org/W3196873165
  • https://openalex.org/W3201464020
  • https://openalex.org/W3208012729
  • https://openalex.org/W3209380488
  • https://openalex.org/W4200546763
  • https://openalex.org/W4210519079
  • https://openalex.org/W4213380946
  • https://openalex.org/W4214686358
  • https://openalex.org/W4281570551
  • https://openalex.org/W4286383936
  • https://openalex.org/W4289550701
  • https://openalex.org/W4308387797
  • https://openalex.org/W4311313563
  • https://openalex.org/W892701034