蒙脫石改型插層分子力學(xué)模擬初步研究.pdf

1、蒙脫石是膨潤(rùn)土的主要礦物成分，膨潤(rùn)土具有優(yōu)良的物理及化學(xué)性質(zhì)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著廣泛的用途。制備有機(jī)膨潤(rùn)土及其聚合物/蒙脫石納米復(fù)合材料有著重大的理論意義與實(shí)際價(jià)值。插層劑在蒙脫石中的行為是納米復(fù)合材料性能的關(guān)鍵因素。 本論文根據(jù)分子力學(xué)理論，利用 Material Studio4.0軟件分別構(gòu)建了 32種含有0～8個(gè)插層劑分子的十二、十六、十八、雙十八烷基三甲基氯化銨蒙脫石超晶格模型。運(yùn)用分子力場(chǎng)方法－Universal For

2、ce Field 力場(chǎng)構(gòu)型優(yōu)化得到蒙脫石的最優(yōu)構(gòu)型及勢(shì)能、價(jià)鍵作用能和非價(jià)鍵作用能等能量參數(shù)。在此基礎(chǔ)上計(jì)算了32種蒙脫石的X射線衍射圖譜。計(jì)算結(jié)果表明本論文所構(gòu)建的蒙脫石結(jié)構(gòu)模型具有合理性。 從分子力學(xué)計(jì)算得出的最優(yōu)構(gòu)型能量參數(shù)可以看出，在蒙脫石結(jié)構(gòu)中起主要作用的是非價(jià)鍵的庫侖作用和價(jià)鍵的角彎曲作用。層間距隨著插層劑分子數(shù)的增加而增加；蒙脫石的層間距隨著烷基銨碳鏈長(zhǎng)度的增加而增大；雙長(zhǎng)鏈季銨鹽插層的蒙脫石的層間距明顯大于單長(zhǎng)鏈