中国博士后科学基金(76335)
- 作品数:4 被引量:8H指数:2
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- 水分子在高岭石中插层行为的量子化学研究被引量:4
- 2013年
- 采用密度泛函理论B3LYP方法,在B3LYP/6-31G(d)理论水平上,构建高岭石的层间团簇模型Si6Al6O42H42(层间距为0.844 0和1.000 0nm),并对高岭石层间及其与n(n=1~3)个水分子相互作用的团簇的各种性质进行研究,如优化的几何构型、电子密度、氢键、能量、NBO电荷分布、振动频率等.结果表明,随着水分子个数n(n=1~3)的增加,体系的能量逐渐降低.水分子通过多种类型的氢键插层于高岭石层间,其中水分子间的氢键强度最强,其次是水分子与铝氧层之间形成的氢键,再次是水分子与硅氧层之间的氢键;层间距随着插层分子的增多而增大,但高岭石层间的活性位点依然存在,且位置较插层前没有明显变化.
- 张超宋开慧王幸尹洪宗钱萍
- 关键词:水分子高岭石插层
- 水分子和模型高岭石表面相互作用的团簇量子化学研究
- 本文采用密度泛函理论,在B3LYP/6-31g(d)基组水平上,利用硅氧层、铝氧层的团簇模型Si6O18H12 和Al6O24H30 对高岭石表面及其与n 个(n=1~3)水分子相互作用的团簇的各种性质进行研究,如优化的...
- 张超钱萍
- 关键词:高岭石
- 苯氧羧酸类农药在高岭石表面吸附的理论研究被引量:1
- 2015年
- 构建了高岭石铝氧八面体层表面模型Al13O48H57和硅氧四面体层表面模型Si13O37H22,采用B3LYP/6-31G(d,p)方法,对其与2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、2,4-二氯苯氧丙酸(2,4-DP)、2,4-二氯苯氧丁酸(2,4-DB)、2-甲基-4-氯苯氧乙酸(MCPA)、2-甲基-4-氯苯氧丙酸(MCPP)和2-甲基-4-氯苯氧丁酸(MCPB)等苯氧羧酸类农药分子间的相互作用及吸附性质进行了研究,包括优化的几何构型、结构参数、吸附能及自然键轨道(NBO)电荷.八面体层表面的中心原子(OH2,OH3及OH11)与四面体层表面的中心原子(O2,O3及O11)并未表现出明显的吸附活性.相较于侧链为乙酸基的分子,含有丙酸基或丁酸基的分子因带有更多的吸附位点而具有较强的吸附性.研究发现MCPP的吸附性高于MCPA.结合2,4-D的吸附性高于MCPA的结论,可以推断2,4-D与MCPA更倾向于吸附在高岭石的硅氧层表面.因此在农药施用的过程中,应充分考虑各分子的活性及其与高岭石表面的作用强弱,确保淋洗对去除农药在土壤中残留的可行性.
- 汪靓张超钟明静钱萍
- 关键词:农药残留
- 水分子在高岭石中插层行为的量子化学研究
- <正>本文采用密度泛函理论B3LYP方法,在B3LYP/6-31G(d)基组水平上,构建高岭石的团簇模型Si6Al6O42H42(层间距为8.44和10.1),并对高岭石层间及其与n个(n=1~3)水分子相互作用的团簇的...
- 钱萍张超
- 关键词:高岭石插层
- 文献传递
- 水合肼在高岭石层间插层行为的量子化学研究被引量:3
- 2013年
- 水合肼以其碱性及吸附性受到越来越多的关注,同时它在粘土中的污染问题也越来越受到重视.本工作构建了高岭石团簇模型为Al6Si6O42H42并在B3LYP/6-31G(d,p),MP2/6-31G(d,p)//B3LYP/6-31G(d,p)和MP2/6-31++G(d,p)//B3LYP/6-31G(d,p)水平下对一水合肼以及二水合肼在高岭石层间的插层性质(如:优化构型、结构参数、结合能、电荷分布、振动光谱、静电势等)进行探究.计算表明,当一水合肼进入层间后,水分子和肼分子之间的相互作用发生了改变.即水与肼分子分别以氢键的形式插层于高岭石层间,且肼与高岭石之间的相互作用要强于肼与水之间的相互作用,同时插层位点多位于高岭石四面体层和八面体层的重叠区域内,这些都是水合肼易进入高岭石层间而难以脱去的重要因素.当二水合肼进入层间后,随着层间距的不断扩大,肼分子与高岭石铝氧层之间的相互作用仍强于肼分子与水分子间的作用.但当层间距超过1.05 nm时,水分子与肼分子之间的作用则强于肼分子与高岭石的作用,这也印证了若要将肼脱附,需将层间距增大以减弱肼分子与高岭石的作用,再用溶剂将其脱附的可行性.
- 张超王幸宋西亮宋开慧钱萍尹洪宗
- 关键词:水合肼高岭石插层氢键
- 1,3,5-三硝基苯在高岭石表面吸附的理论研究被引量:2
- 2013年
- 构造了高岭石硅氧层和铝氧层的团簇模型(分别为Si13O37H22和Al6O24H30),并分别在B3LYP/6-31G(d),MP2/6-31G(d)//B3LYP/6-31G(d)和B3LYP/6-311++G(d,p)//B3LYP/6-31G(d)理论水平上对1,3,5-三硝基苯(TNB)在高岭石表面的吸附性质(如优化的几何构型、结构参数、吸附能、振动频率、静电势和分子轨道等)进行了研究.结果表明,TNB和硅氧层表面间的相互作用以静电和范德华相互作用为主;TNB与铝氧层间的相互作用以氢键为主,且TNB和铝氧层间相互作用的能量更低,结构更稳定.
- 王幸钱萍
- 关键词:高岭石氢键分子轨道
- 量子化学法研究甲酰胺在高岭石的表面吸附
- <正>在粘土矿中,高岭石是一种典型的1:1型二八面体层状硅酸盐,在此构造了高岭石硅氧层、铝氧层的团簇模型Si6O18H12和Al6O24H30,运用密度泛函理论(DFT)方法并在B3LYP/6-31G(d)水平上对高岭石...
- 宋开慧张超王幸钱萍
- 关键词:甲酰胺高岭石DFT
- 文献传递
- 苯在高岭土表面吸附的理论研究
- 苯在高岭土表面的吸附行为用密度泛函理论来研究.本文构造了高岭土硅氧层和铝氧层的团簇模型为Si6O18H12和Al6O24H30.计算过程中,苯分子被完全优化.苯和高岭土表面的相互作用能采用基组叠加误差(BSSE)的10%...
- 王幸张超宋开慧钱萍
- 关键词:密度泛函理论苯高岭土