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KDP晶体固-液界面吸附行为的分子模拟研究

周广刚 卢贵武 矫玉秋 李英峰 王坤 于养信

KDP晶体固-液界面吸附行为的分子模拟研究

周广刚, 卢贵武, 矫玉秋, 李英峰, 王坤, 于养信
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  • 通过构建晶体表面-KDP分子界面吸附结构模型, 采用分子动力学和密度泛函计算方法研究KDP分子在(001)和(010)面吸附的物理化学过程, 考察了温度对物理吸附行为的影响. 研究表明: KDP晶体表面的吸附过程和生长习性主要由化学吸附主导, 化学吸附能的计算表明[K-O8]基元在(001)界面的结合能是(010)界面结合能的2.86倍; 在饱和温度附近, [H2PO4]-阴离子在KDP界面的物理结合能随温度的变化呈现振荡特征, 溶液中有较多的离子团簇形成, 溶液变得很不稳定; 当温度从323 K降低至308 K时, 水分子在界面的结合能总体呈下降趋势, 而KDP分子在界面的吸附能总体呈上升趋势, 脱水过程是水分子和[H2PO4]-阴离子在固液界面边界层竞争吸附的结果. 研究结果对确足晶体生长界面动力学过程发展和完善晶体生长理论有重要意义.
    • 基金项目: 教育部科学技术研究重点项目基金(批准号: 108023)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-11-22
  • 修回日期:  2011-03-29
  • 刊出日期:  2012-01-05

KDP晶体固-液界面吸附行为的分子模拟研究

  • 1. 中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室, 中国石油大学理学院, 北京 102249;
  • 2. 清华大学化工系, 北京 100084
    基金项目: 

    教育部科学技术研究重点项目基金(批准号: 108023)资助的课题.

摘要: 通过构建晶体表面-KDP分子界面吸附结构模型, 采用分子动力学和密度泛函计算方法研究KDP分子在(001)和(010)面吸附的物理化学过程, 考察了温度对物理吸附行为的影响. 研究表明: KDP晶体表面的吸附过程和生长习性主要由化学吸附主导, 化学吸附能的计算表明[K-O8]基元在(001)界面的结合能是(010)界面结合能的2.86倍; 在饱和温度附近, [H2PO4]-阴离子在KDP界面的物理结合能随温度的变化呈现振荡特征, 溶液中有较多的离子团簇形成, 溶液变得很不稳定; 当温度从323 K降低至308 K时, 水分子在界面的结合能总体呈下降趋势, 而KDP分子在界面的吸附能总体呈上升趋势, 脱水过程是水分子和[H2PO4]-阴离子在固液界面边界层竞争吸附的结果. 研究结果对确足晶体生长界面动力学过程发展和完善晶体生长理论有重要意义.

English Abstract

参考文献 (18)

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