辛基羟肟酸在氟碳钙铈矿表面吸附的密度泛函理论研究

金属矿山 ›› 2022, Vol. 51 ›› Issue (10): 71-78.

辛基羟肟酸在氟碳钙铈矿表面吸附的密度泛函理论研究

王介良^1,2,3 刘龙^1,2 程泽宇^1,2 曹钊^1,2,3

1. 内蒙古科技大学矿业与煤炭学院,内蒙古包头 014010;2. 内蒙古矿业工程重点实验室,内蒙古包头 014010; 3. 白云鄂博共伴生矿资源高效综合利用省部共建协同创新中心,内蒙古包头 014010

出版日期:2022-10-15 发布日期:2022-11-04

Online:2022-10-15 Published:2022-11-04

摘要/Abstract

摘要： 基于密度泛函理论( DFT),利用 Material Studio 软件的 CASTEP 模块,对氟碳钙铈矿(100)面的表面性质,如能带、态密度及电荷密度进行了分析,对捕收剂辛基羟肟酸(OHA)在氟碳钙铈矿(100)面的吸附构型进行优化, 并计算其吸附能。 DFT 计算结果表明:氟碳钙铈矿为半导体,(100)面是氟碳钙铈矿的优先解离面;经过优化,氟碳钙铈矿(100)面弛豫较小,表面导带与费米能级相连,表明金属特征明显,表面电化学活性较强;由于断键的形成和电荷的再分配,(100)面 Ce、Ca 原子活性增强,成为荷正电的活性位点;OHA 阴离子在氟碳钙铈矿(100)面 Ce、Ca 位点形成的稳定吸附构型均为单核双配位吸附构型,吸附能分别为-674. 59 kJ / mol 与-507. 19 kJ / mol;与 Ca 位点相比,OHA 与 Ce 位点形成五元螯合物构型吸附能更低,构型更稳定;OHA 阴离子与氟碳钙铈矿表面 Ce 位点吸附能力强于 Ca 位点,OHA 捕收剂将优先在氟碳钙铈矿表面 Ce 位点进行吸附。

关键词: 氟碳钙铈矿(100)面 , 密度泛函理论 , 活性位点 , 辛基羟肟酸 , 吸附

王介良, 刘龙, 程泽宇, 曹钊. 辛基羟肟酸在氟碳钙铈矿表面吸附的密度泛函理论研究[J]. 金属矿山, 2022, 51(10): 71-78.

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