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作者:小編 瀏覽人數: 次更新時間:2024-06-05
基于密度泛函理論(Density Functional Theory, DFT)的氫氧化鎂(Mg(OH)_2)(101)表面改性機理研究,旨在深入理解分子層面上的改性劑與氫氧化鎂表面相互作用,以期提升其分散性、聚合物相容性及阻燃效率等性能。以下是該研究的關鍵點概述:
DFT理論基礎:
· DFT作為量子力學方法,通過電子密度而非波函數來描述多電子系統,能夠在較低計算成本下預測材料的物理化學性質,適用于分析表面改性過程中的吸附能和電子結構變化。
(101)表面的重要性:
· Mg(OH)_2的(101)表面是其最穩定的晶面之一,DFT模擬有助于揭示改性劑與該表面的相互作用,如氫鍵、靜電作用和化學鍵的形成。
改性劑的選擇與作用機理:
· 研究聚焦于油酸、硅烷偶聯劑及其他有機或無機分子作為改性劑,DFT揭示了這些改性劑如何通過覆蓋羥基、形成共價或配位鍵改變表面性質,減少親水性,增加憎水性,提高分散性。
改性效果的預測:
· DFT通過計算改性前后的表面能、吸附能和表面重構,預測改性對Mg(OH)_2顆粒穩定性和在高分子復合材料中的分散性的影響。
性能提升:
· 表面改性的目標是提升氫氧化鎂作為阻燃劑和填充劑的性能,DFT研究有助于設計有效的改性策略,預測何種改性劑能最佳改善與聚合物基體的界面結合,提升復合材料性能。
結論: DFT在氫氧化鎂(101)表面改性機理研究中的應用,為開發高效、環境友好的改性策略提供了理論支持,推動了材料科學領域的技術革新和應用發展。