粘土礦物表-界面吸附污染物的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究.pdf

1、粘土礦物具有納米層狀結(jié)構(gòu)，比表面積巨大，片層硅氧烷表面能有效吸附環(huán)境中的污染物。污染物與粘土礦物的表/界面作用是影響污染物遷移與轉(zhuǎn)化過程的重要因素，但相關(guān)的研究還鮮有報(bào)道。本文考察了污染物在粘土礦物表/界面的吸附位點(diǎn)以及吸附狀態(tài)，以揭示控制污染物與粘土礦物相互作用的關(guān)鍵因素。論文采用分子動(dòng)力學(xué)模擬的方法，為目標(biāo)研究提供了微觀結(jié)構(gòu)，動(dòng)力學(xué)，熱力學(xué)等信息。研究內(nèi)容對于闡明粘土礦物表/界面作用對污染物環(huán)境行為的影響，并為開發(fā)粘土礦物污染控制材

2、料技術(shù)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與理論依據(jù)。論文取得了以下有價(jià)值的研究成果：
　　（1）闡明了富勒烯分子在葉臘石外表面的吸附特性。模擬結(jié)果顯示：富勒烯分子能主動(dòng)吸附在葉臘石硅氧烷表面，多個(gè)富勒烯分子趨向平鋪排列在葉臘石外表面，兩兩相互靠近。隨著葉臘石外表面吸附富勒烯分子數(shù)目不斷增多，體系對單個(gè)富勒烯分子的吸附自由能數(shù)值逐漸降低，相應(yīng)吸附自由能絕對值增大，吸附作用增強(qiáng)。
　?。?）在短碳鏈改性有機(jī)膨潤土中，可用的層間域空間是影響有機(jī)膨潤土

3、對有機(jī)污染物吸附容量的主要因素。由于硅氧烷表面暴露面積減小，短碳鏈有機(jī)陽離子改性膨潤土對有機(jī)污染物的吸附量會隨著有機(jī)陽離子體積的增大而減小。模擬結(jié)果顯示：相對于TMA-Mt，TPA-Mt對TCDD分子有更大的吸附能，吸附作用力更強(qiáng)，但較小的層間域空間導(dǎo)致其不能容納更多的TCDD，嚴(yán)重限制了TPA-Mt對TCDD的吸附容量。
　?。?）CTMAB與 CV復(fù)合改性有機(jī)膨潤土在層間域形成致密的有機(jī)相，對有機(jī)污染物產(chǎn)生協(xié)同吸附作用。模擬結(jié)