DFT指導下的氫氧化鎂(101)表面改性：機理探究與性能優化

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。