納米二氧化硅疏水改性的計(jì)算化學(xué)研究.pdf

1、本論文采用密度泛函方法系統(tǒng)研究了醇類在納米二氧化硅表面物理吸附和化學(xué)接枝疏水改性。并且用蒙特卡洛和分子動(dòng)力學(xué)方法計(jì)算了經(jīng)過改性前后，二氧化硅表面與水分子的相互作用。 利用密度泛函理論，采用周期性邊界條件及簇方法研究了無(wú)定形納米二氧化硅的表面結(jié)構(gòu)以及其對(duì)小分子吸附物乙醇的物理吸附性質(zhì)。計(jì)算結(jié)果表明，小簇模型在研究特定種類的吸附方面具有優(yōu)勢(shì)，而周期性切片模型更能真實(shí)地反映納米二氧化硅的表面環(huán)境；乙醇在二氧化硅表面的吸附主要依賴于氫鍵

2、作用，并傾向于充當(dāng)氫鍵受體的角色。 對(duì)于醇類在納米二氧化硅表面的化學(xué)吸附，計(jì)算了不同碳鏈長(zhǎng)度的正醇分子在納米二氧化硅模型面上的化學(xué)接枝，探討了碳鏈長(zhǎng)度和表面接枝比率對(duì)改性納米二氧化硅表面物理化學(xué)性質(zhì)的影響。研究結(jié)果表明，醇類的接枝能受二氧化硅底物面環(huán)境的影響不明顯。在醇分子的碳原子數(shù)達(dá)到8時(shí)，25％的接枝覆蓋率下，碳鏈的長(zhǎng)度對(duì)疏水效果的影響已經(jīng)達(dá)到最大化。對(duì)于辛醇，接枝率在75％以下時(shí)，辛醇的接枝能沒有明顯變化；而且隨接枝率的提