层间水分子含量对铜铁水滑石超分子作用力的影响

构建铜铁水滑石[cu3fe-ldhs-yh2o(y=0-2)]周期性计算模型,采用密度泛函理论(dft),选取castep程序模块,对体系进行几何全优化,从结构参数、氢键布居、mulliken电荷布居、逐级水合能等角度研究了层间no3-和h2o的分布形态及其与水滑石(ldhs)层板的超分子作用,探究了水分子数目对体系姜-泰勒效应的影响.结果表明,cu3fe-ldhs-yh2o主客体间存在着较强的超分子作用力,主要包括氢键和静电作用,其中氢键作用在水合过程中起主导作用,氢键强度的顺序是层板-阴离子(l-a)型＞阴离子-水(a-w)型＞层板-水(l-w)型＞水-水(w-w)型;随着层间水分子数的增加,层间距先略微降低后显著升高,cu3fe-ldhs体系的cu—o八面体被逐渐拉长,层板cu2+的姜-泰勒畸变程度逐渐增大,体系的逐级水合能绝对值逐渐降低,说明cu3fe-ldhs的水合程度不会无限增加,而是具有一个饱和值.cu3fe-ldhs-1h2o构型接近理想六方晶胞,层板金属畸变程度最小,稳定性最高,层间距与实验值较吻合,推测其为实验上合成的cu3fe-ldhs较稳定的构型.