物理化学学报 >> 2010, Vol. 26 >> Issue (01): 175-182.doi: 10.3866/PKU.WHXB20100111
姚萍, 倪哲明, 胥倩, 毛江洪, 刘晓明, 王巧巧
YAO Ping, NI Zhe-Ming, XU Qian, MAO Jiang-Hong, LIU Xiao-Ming, WANG Qiao-Qiao
摘要:
通过构建镁锡水滑石(Mg3Sn-LDHs-yH2O)周期性计算模型, 基于密度泛函理论, 用CASTEP程序模块, 进行模型的几何全优化. 对各体系的结构参数、Mulliken电荷布居、态密度(DOS)、逐级水合能等进行分析, 探究客体CO2-3和H2O的分布形态及其与主体层板的超分子作用. 结果表明, [Mg6Sn2(OH)16]4+层间插入客体阴离子CO2-3和水分子后, 主客体间存在着较强的超分子作用力, 主要包括静电和氢键作用, 且氢键作用在水合过程中起主导作用, 总体上层板-水(L-W)型/层板-阴离子(L-A)型氢键强度要强于阴离子-水(A-W)型/水-水(W-W)型氢键. 随着层间水分子的增多, 层间距先增大后又稍降低. 当y=0、1时, 客体所在的平面与主体层板平行, 且与两层板的距离基本相等; 当y=2、3时, 客体以偏向某一层板的形式存在. 与层间H2O相比, 层间阴离子CO2-3对体系态密度的影响更显著, 层板与CO2-3的总体作用力大于与H2O的总体作用力. 随着水分子数的增加, Mg3Sn-LDHs-yH2O体系的逐级水合能绝对值逐渐降低, 说明Mg3Sn-LDHs的水合程度不会无限增加, 而是具有饱和量.
MSC2000:
O641