钾基蒙脱石的分子力学和分子动力学模拟

利用分子力学(molecularmechanics,MM)和分子动力学(moleculardynamics,MD)模拟了K-蒙脱石层间阳离子和水的结构及动力学特征,并将模拟的X射线衍射结果与实验值进行比较。结果显示在K-蒙脱石的最优构型中,层间距随着水含量的增加而增大;X射线衍射的模拟结果和实验结果一致;K+的位置和蒙脱石层间电荷位置有关,K+在1,2层水合物中依附于黏土的表面附近,而在3层水合物中K+则脱离表面开始向层中其它方向扩散。水分子在黏土层间分散于各个方向,而且存在水质子和K+竞争电荷位置的现象。水和K+在钾基蒙脱石中的活动性低于其在水中和溶液中的活动性。径向分布函数分析结果表明K+组织水分子的能力有限,说明K+对蒙脱石的水化膨胀起抑制作用。