Molecular dynamics simulation on surface hydration of different cationic montmorillonite
简介：为了揭示不同类型的蒙脱石晶体表面水化差异的机制,通过分子动力学模拟了钠、钾和钙蒙脱石的水化过程.模拟结果表明,随着水分子数量的增加,蒙脱石的层间距逐步扩大,同时伴随着体积膨胀、密度降低以及水分子和阳离子的自扩散系数增加.此外,随着水分子层的积累,Na+/K+/Ca2+离子与水分子中的氧和氢原子之间的径向分布函数的峰值逐渐降低.水的聚合度在增加之前逐渐增强,而弹性模量和声速则逐渐降低.值得注意的是Na+离子的水化倾向最强,其次是Ca2+,然后是K+.在所研究的阳离子中,Ca2+离子的水化配位数、水化数和水化半径最高.因此,钙蒙脱石具有最宽的强度范围和最大的声速.这些发现可为石油和天然气勘探、隧道挖掘、边坡稳定以及深地质处置等工程实践提供参考依据.展开
关键词：montmorillonitesurface hydrationMolecular dynamics simulationradial distribution functionself-diffusion coefficientelasticity modulus蒙脱石表面水化作用分子动力学模拟径向分布函数自扩散系数弹性模量
分类号：O641(物理化学（理论化学）、化学物理学)
在线出版日期：2026-04-22 （网站首发日期）
