镁锡水滑石中的超分子作用

通过构建镁锡水滑石(mg3sn-ldhs-yh2o)周期性计算模型,基于密度泛函理论,用castep程序模块,进行模型的几何全优化.对各体系的结构参数、mulliken电荷布居、态密度(dos)、逐级水合能等进行分析,探究客体co2-3和h2o的分布形态及其与主体层板的超分子作用.结果表明,[mg6sn2(oh)16]4+层间插入客体阴离子co2-3和水分子后,主客体间存在着较强的超分子作用力,主要包括静电和氢键作用,且氢键作用在水合过程中起主导作用,总体上层板-水(l-w)型/层板-阴离子(l-a)型氢键强度要强于阴离子-水(a-w)型/水-水(w-w)型氢键.随着层间水分子的增多,层间距先增大后又稍降低.当y=0、1时,客体所在的平面与主体层板平行,且与两层板的距离基本相等;当y=2、3时,客体以偏向某一层板的形式存在.与层间h2o相比,层间阴离子co2-3对体系态密度的影响更显著,层板与co2-3的总体作用力大于与h2o的总体作用力.随着水分子数的增加,mg3sn-ldhs-yh2o体系的逐级水合能绝对值逐渐降低,说明mg3sn-ldhs的水合程度不会无限增加,而是具有饱和量.