黏土表面对丙酸及其酸根吸附的理论研究
周芳芳1，2 王金树1
（1.承德石油高等专科学校 石油工程系，河北 承德 067000；
2.吉林大学，吉林 长春 130012）
摘要：为从微观认识聚丙烯酸分子在黏土表面的吸附特征，本文将聚丙烯酸和黏土结构进行合理简化，并在PBE0/6-31+G**水平上计算了黏土（001）晶面羟基与丙酸及其丙酸根离子形成的复合物的结构、能量特征及电荷密度转移情况。结果表明，羟基与丙酸分子可形成两种结构稳定的复合物，这两种结构均依靠O-H∙∙∙O氢键连接，分子间作用力较弱，距离较长，复合物形成时伴随着较弱的电荷转移过程；当丙酸被丙酸根取代时仅形成一种结构稳定的复合物，由于酸根中O原子的强烈负电性，丙酸根和羟基形成了强静电吸引作用和氢键作用，作用力大，距离短，同时伴随着较强的分子间电荷转移过程。研究结果表明，聚丙烯酸分子在黏土表面的吸附与其水解程度有关，水解程度越大，在黏土表面的吸附作用越强烈。
关键字：吸附；电荷密度；氢键；静电吸引；水解
