水化锂蒙脱石层间结构和动力特征的分子模拟

• 作 者: 王进 王军霞 曾凡桂 吴秀玲
• 机 构: 西南科技大学四川省非金属复合与功能材料重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地,中国地质大学(武汉)教育部纳米矿物材料及应用工程研究中心材料科学与化学工程学院,太原理工大学煤科学与技术教育部及山西省重
• 出 处: 化学学报
• 发表日期: 2010年16期
• 关键词: 锂蒙脱石 分子力场 分子动力学 自扩散系数 径向分布函数

利用分子力场和分子动力学(MD)的方法研究了Li-蒙脱石的结构构型,层间阳离子的水化行为、水分子的结构特征以及它们的扩散性质.分子力场构型优化结果表明:Li-蒙脱石的层间距、体积和密度与层间水含量有关;MD模拟的动画轨迹显示Li-蒙脱石层间Li+的位置与层间电荷位置有关.均方根位移和自扩散系数的计算结果表明:层间阳离子、水分子在Li-蒙脱石一、二层水合物中的扩散受到上下粘土片表面的限制,在三层水合物中开始离开粘土层面向其它方向快速扩散.径向分布函数及其结构因子的分析结果表明Li+在一、二、三层水合物中有不同的水合层;层间水分子的结构特征说明其在蒙脱石层间有水合水分子和自由水分子之分,且它们的比值在一、二和三层水合物中有所不同.