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...