羟基钙在高岭石两种(001)晶面的吸附机理

韩永华¹，刘文礼¹，陈建华²，韩雨昕¹

1. 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院2. 广西大学资源与冶金学院

摘 要：利用基于密度泛函理论的平面波赝势方法,研究了羟基钙在高岭石2个不同的(001)面的吸附机理。研究结果表明,羟基钙在高岭石2个性质不同的(001)晶面均可发生稳定吸附,但在这2个表面,羟基钙的吸附机理不同。在铝氧羟基(001)面,羟基钙中钙离子有脱离羟基钙的趋势,羟基钙以氧原子与表面氢原子成键吸附为主,且在由表面3个H原子围成的穴位处最为稳定,同时与表面有较弱的静电作用;而在硅氧(001)面,羟基钙中钙原子与氧原子结合紧密,钙原子带有大量正电荷与荷负电底面以静电吸附方式结合,稳定作用于底面硅氧原子围成的十二元环中心处。在溶液环境中,水分子对羟基钙在铝氧(001)面吸附影响大而对硅氧(001)面影响较小。

关键词：羟基钙;高岭石;密度泛函理论;表面吸附;