高岭石-水体系中水分子结构的分子动力学模拟

牛继南; 强颖怀

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高岭石-水体系中水分子结构的分子动力学模拟

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以Hendricks模型为初始结构,利用CLAYFF力场对高岭石-水体系进行无晶体学限制的分子动力学模拟.结果表明,层间水有三种类型:Ⅰ型类似于Costanzo提出的"洞水"分子,其HH矢量(水分子中从一个氢原子位置指向另一个氢原子位置的方向矢量)平行于(001)平面,而C2轴稍微倾斜于(001)面法线;Ⅱ型类似于"连接水",一个氢氧键指向临近的层间四面体氧形成氢键,另一个氢氧键与(001)面近似平行;Ⅲ型水分子在层间近似保持为竖直状,一个氢与层间四面体氧形成氢键,而另一个氢与对面层的羟基氧形成氢键.高岭石羟基氢沿(001)晶面法线的浓度曲线显示一部分羟基指向变为近似平行于(001)面,羟基氧因此能够暴露出来与层间水分子氢形成氢键.此外,模拟中还观察到部分Ⅱ型水分子氧偏离于层间的平均位置而更靠近四面体层,这和Costanzo的实验结果一致,可能是X射线谱图中(002)弱衍射峰出现的原因.

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来源
《物理化学学报》 |2009年第6期|1167-1172|共6页
作者
牛继南; 强颖怀;
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作者单位

中国矿业大学材料科学与工程学院,江苏,徐州,221116;

中国矿业大学材料科学与工程学院,江苏,徐州,221116;

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正文语种 chi
中图分类结构化学;
关键词
力场; 高岭石; 水; 分子动力学;

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