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KNO3溶液结构:密度泛函理论和分子动力学研究
文献摘要：
基于密度泛函理论,采用 ωB97XD方法和6-311++G(d,p)基组,系统研究了[K(H2O)n]+,[NO3(H2 O)n]-和KNO3(H2 O)n水合团簇的结构和性质;并结合经典分子动力学、OPLS-AA全原子力场以及SPC/E水模型模拟了不同水盐比(WSR)KNO3溶液,目的在于深入理解KNO3溶液中K+和NO3-的微观水合结构,以及K+-NO3-离子间缔合作用特征.研究发现,对于KNO3(H2O)n(n=6,8,10和12)水合团簇,K+第一水合层稳定结构为四、五和六水合结构,其中五水合结构最稳定.K+和NO3-主要以溶剂共享离子对形式存在.随着团簇尺寸减小,直接接触离子对(CIP)物种出现.同时,分子动力学模拟证实KNO3溶液中形成了直接接触K+-NO3-离子对,且随着溶液浓度增加,CIP物种形成需越过更大能垒.以上结果表明在KNO3稀溶液中主要存在物种为水合K+和NO3-,随浓度增大,单齿直接接触离子对(MCIP)逐渐出现.在高浓溶液或过饱和溶液中,K+-NO3-离子缔合主要以单齿CIP和少量双齿CIP结构存在.
文献关键词：
KNO3溶液;密度泛函理论;分子动力学模拟;微观水合结构;离子缔合
中图分类号：
作者姓名：
刘红艳;景转芳;王广国;柴珂珂;朱发岩;周永全
作者机构：
中国科学院青海盐湖研究所,盐湖资源综合高效利用重点实验室,青海省盐湖资源化学重点实验室,青海 西宁 810008;中国科学院大学,北京 100049
文献出处：
引用格式：
[1]刘红艳;景转芳;王广国;柴珂珂;朱发岩;周永全-.KNO3溶液结构:密度泛函理论和分子动力学研究)[J].盐湖研究,2022(04):128-145
A类：
溶液结构,微观水合结构,水合层,MCIP
B类：
KNO3,密度泛函理论,动力学研究,基于密度,B97XD,311++G,基组,H2O,OPLS,AA,原子力,SPC,水模型,模型模拟,WSR,K+,作用特征,稳定结构,离子对,团簇尺寸,直接接触,分子动力学模拟,溶液浓度,物种形成,越过,能垒,稀溶液,存在物,单齿,过饱和,饱和溶液,离子缔合
AB值：
0.288393
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