학술논문
基于分子动力学模拟的钙基蒙脱石 表面润湿性研究.
Document Type
Article
Source
Subject
Language
Chinese
ISSN
1671-1815
Abstract
蒙脱石作为土体中主要的黏土矿物之一,其表面的润湿性对土体膨胀机制有着重要的影响。目前已有大量的研究 对蒙脱石的亲水性进行了分析,但原子尺度的润湿机制仍有待探究。为了从原子尺度上解释钙蒙脱石表面的亲水机理,以钙 基蒙脱石为例,基于分子动力学模拟计算了水分子在其表面的接触角,并结合原子的径向分布函数和密度分布特征分析了水 分子在钙基蒙脱石表面的润湿性。结果表明:在300 K 温度下,水分子在钙基蒙脱石表面的接触角为18. 03°,计算结果与前人 的试验数据一致性较好;Ca-Owater和Ca-Hwater的径向分布函数都呈现出双峰特性,而Ca-Owater的第一峰位更早出现,说明水中的 氧更倾向于与钙离子结合形成水合钙离子;在表面离子产生的静电场作用的诱导下,表面水中的氧原子密度分布曲线呈现多 个明显的峰,形成了有序的水化分层结构,进而导致蒙脱石表面呈现出明显的亲水性。研究结果可为进一步阐明蒙脱石吸水 后引发的土体膨胀破坏和水土流失等现象提供理论依据。 [ABSTRACT FROM AUTHOR]