高岭石与水分子相互作用的理论研究

马雪璐; 苏乐毅; 赵钟雨; 王栋民

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高岭石与水分子相互作用的理论研究

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为从微观角度深入探讨单个水分子与高岭石最易解理晶面不同暴露末端的作用特点,本工作通过密度泛函理论的计算方法对不同吸附形态的水分子与不同暴露末端的稳定作用构型进行几何结构与电子结构分析。吸附能的计算结果表明水分子在铝氧八面体羟基作为暴露末端的表面上最稳定的吸附方式为水分子的氧原子和氢原子分别与相邻两个羟基的氢原子和氧原子发生作用,具有最低的吸附能为-0.71 eV;在硅氧四面体桥氧原子作为暴露末端的表面上最稳定的吸附方式为水分子的氢原子与硅氧四面体中一个表面氧发生作用,具有最低的吸附能为-0.19eV。且水分子在铝氧八面体羟基作为暴露末端的表面上的吸附普遍会更稳定。此外,通过成键特征分析与电子转移特征分析进一步探究影响高岭石表面水吸附稳定性的关联因素,其中氢键的作用强度、费米能级附近的电子态密度的改变以及电荷转移方向及强度起到了关键作用。

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来源
《化学研究与应用》 |2022年第4期|850-855|共6页
作者
马雪璐; 苏乐毅; 赵钟雨; 王栋民;
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作者单位

中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类教育;
关键词
高岭石; 暴露末端; 水分子吸附形态; 电子结构分析; 密度泛函理论;

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