季铵盐在高岭石表面吸附的分子模拟研究
陈军1
凌云嘉2
孙宇2
刘令云2
闵凡飞1
1.安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽淮南232001;安徽理工大学材料科学与工程学院,安徽淮南 2320012.安徽理工大学材料科学与工程学院,安徽淮南 232001
摘要：为探究季铵盐类疏水改性药剂在高岭石表/界面吸附的微观结构及作用机理,对十八烷基三甲基氯化铵阳离子(OTAC+)在高岭石表面的吸附进行了分子模拟研究.密度泛函理论(DFT)结果表明:OTAC+能够通过其极性头基与表面形成C-H…,O弱氢键及强静电引力作用近似垂直地稳定吸附在高岭石不同层面;OTAC+在高岭石(001)面和(001)面最佳吸附能分别为—100.192和—104.230 kJ/mol.分子动力学模拟(MD)结果表明:OTAC+能够排开高岭石表面水分子,呈极性头基朝向表面近似垂直状态稳定吸附于高岭石不同层面,其非极性碳链存在一定程度扭转和自聚团,对高岭石不同表面起到疏水改性作用;MD模拟结果与DFT结果高度一致.季铵盐在高岭石表面的吸附机理主要是以其极性头基与表面间的静电引力作用为主,极性头基上甲基氢原子与表面氧原子间的弱氢键作用为辅的综合作用结果.
关键词：季铵盐高岭石吸附机理密度泛函理论分子动力学模拟
分类号：TD94(选矿)
资助基金：国家自然科学基金(51804009)国家自然科学基金(51874011)中国博士后科学基金面上资助项目(2020M671836)
论文发表日期：2021-11-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 1204-1211 )
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