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1、針鐵礦是環(huán)境中廣泛分布并具有活性的礦物。污染物的遷移會(huì)受到針鐵礦吸附和還原作用的強(qiáng)烈影響。對(duì)針鐵礦-水界面的理解對(duì)在分子層面測(cè)定吸附和還原反應(yīng)的機(jī)理起著關(guān)鍵的作用。為了解針鐵礦.水界面的相互作用機(jī)理,進(jìn)行了水分子在針鐵礦Pnma(010)晶面上的結(jié)合式和水解式吸附的詳細(xì)研究,并找到了水解的一個(gè)可行的反應(yīng)途徑。本論文采用周期性邊界條件的密度泛函理論研究了針鐵礦體相和研究很少的Pnma(010)晶面,特別是水分子在此晶面的不同覆蓋度條件下的
2、吸附行為。低覆蓋度和中覆蓋度的水分子在表面具有相似的解離過(guò)程,反應(yīng)都行吸熱反應(yīng)并且反應(yīng)的活化能很高。相反,高覆蓋度時(shí)水分子在表面具有相似的解離是放熱反應(yīng)并且反應(yīng)的活化能很低。因此,吸附水分子層的形成致使水分子的解離自發(fā)發(fā)生。 本文在水分子在針鐵礦(010)晶面上半解離式吸附的基礎(chǔ)上研究了Zn(OH)42-在針鐵礦(010)濕表面的吸附構(gòu)型,得到了Zn(OH)42在吸附前和吸附后的鍵長(zhǎng)變化規(guī)律,研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)Zn(OH)42-通過(guò)公
3、用O原子在針鐵礦表面發(fā)生吸附時(shí),平均Zn-bridgeO鍵長(zhǎng)與自由Zn(OH)42-中的平均Zn-O鍵長(zhǎng)相比有增長(zhǎng)趨勢(shì),而平均Zn-O鍵長(zhǎng)則有縮短趨勢(shì),有個(gè)別情況例外。并得到各種吸附構(gòu)型的相對(duì)穩(wěn)定性順序,Zn在針鐵礦(010)晶面上以Zn(OH)42-的形式發(fā)生化學(xué)吸附時(shí),傾向于以雙角DC2的吸附方式。各吸附構(gòu)型的穩(wěn)定性順序?yàn)镈C2> SE1>DC1>SC1>SC2。 本文采用Materials Studio對(duì)兩種咪唑啉衍生物:
4、3-氨乙基-2-十一烷基咪唑啉、氯化-3-(2,3-二羥基丙基)-3-氨乙基-2-十一烷基咪唑啉磷酸酯鈉在Fe(001)晶面上的吸附構(gòu)型進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)模擬,并用量子化學(xué)密度泛函理論(DFT)中的-B3LYP方法,在6-31G(d)基組水平上從微觀角度上對(duì)兩種咪唑啉衍生物的緩蝕性能與分子結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)的關(guān)系進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,兩類(lèi)咪唑啉衍生物類(lèi)緩蝕劑分子能夠通過(guò)咪唑啉環(huán)及雜原子與金屬發(fā)生相互作用而牢固的吸附在金屬表面,具有優(yōu)良的緩蝕防腐
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