模拟研究纳米蒙脱石的膨胀和收缩行为基于蒙特卡罗和分子动力学

文摘

蒙脱石是主要的矿物来源膨胀土的膨胀和收缩。影响土壤的宏观现象深层纳米矿物的作用。为了从分子水平上阐明纳米机制,结合蒙特卡罗和分子动力学被用来探索蒙脱石的膨胀和收缩的特点。结果表明,基底间距、自由膨胀率、孔隙比与含水量呈正相关,但被CEC的变化成反比。膨胀和收缩的磁滞现象是最重要的在含水量为40%。与膨胀土相比,蒙脱土的纳米尺度收缩曲线还包括三个阶段的正常收缩,没有残余收缩,收缩。水分子的相对浓度传达信息,例如水化膜的厚度和位置并解释了膨胀和收缩的差异引起的上述变量。氢键的数量和长度的变化显示的顺序氢键的形成和破坏的过程中反应。基底之间的相似趋势的间距,结合能,和氢键的数量表明,晶体层的膨胀和收缩反映了分子间相互作用,氢键是特别至关重要的。

1。介绍

膨胀土在世界范围内广泛分布,通常存在于地球表面。它主要由蒙脱石等粘土矿物伊利石和高岭石1]。由于其膨胀和收缩的工程特点,它经常引起破坏路基,山坡,和建筑,带来巨大损失,世界各国的经济安全2,3]。

自然和改造的膨胀土有着极其复杂的矿物成分和随机结构。研究尺度范围从宏观尺度粘土纳米尺度的矿物质,还有复杂的粒子之间的相互作用,以及粒子之间和电解质溶液(4- - - - - -7]。到目前为止,解释膨胀土的膨胀和收缩的机制尚未统一。它们中的大多数都是基于宏观的,忽略了耦合过程的物理、力学和化学上的微尺度(8- - - - - -10]。研究表明,蒙脱土中扮演一个重要的角色在膨胀土的膨胀和收缩。从nanolevel矿物质是充分理解的先决条件和澄清其变形和破坏11]。然而,它是非常难以测试固体和液体之间的相互作用分子晶体层的实验方法,这阻碍了粘土矿物学在一定程度上进一步发展。

与分子模拟技术的提高,许多学者取得了明显的成效的行为蒙脱石和肿胀的影响因素。Boek et al。12)第一次使用蒙特卡罗方法模拟Na-montmorillonite的水化现象,发现基本的间距增加随着含水量的崛起。结婚等。13获得它的结构和动力学特性计算水分子的扩散系数和层间阳离子。为了确定关键影响因素肿胀属性,Chang et al。14)调查不同阳离子的水合作用下的行为等⁺,Na⁺和K⁺通过分子模拟。此外,小王和曾庆红(15认为水含量和层间阳离子的类型作为变量,李排序的能力⁺,Na⁺和K⁺组织通过径向分布函数氧原子。Katti et al。16依赖傅里叶变换红外和分子动力学研究的膨胀行为Na-montmorillonite各有机液体。Abduljauwad et al。17)认为干密度的影响在膨胀的潜在和压力Na-montmorillonite从内聚能密度的角度(CED)。除了自己的条件,李18]报道Na-montmorillonite夹层结构的变化和Cs-montmorillonite在300 K - 600 K。但是到目前为止,很少有影响的评估阳离子交换量(CEC),最上面的研究显然是在系统和深度不足。最近,研究涉及的萎缩后蒙脱石失去水很少被提到。此外,水含量的范围,现有文献集中在太窄(0 ~ 30%)。它不能反映了蒙脱石的特征在整个阶段的膨胀和收缩,缺乏与宏观实验现象(19- - - - - -21]。

本文基于分子动力学,含水量的影响,类型的层间阳离子和阳离子交换量的膨胀和收缩行为蒙脱石在正常温度和压力了。纳米级的仿真结果被用来找出微观机理,初步解释了宏观实验现象。

2。方法

2.1。蒙脱石的膨胀行为

2.1.1。模型建设

怀俄明蒙脱石(Mnt)选择在本文中被学者广泛研究[22,23]。单位细胞属于单斜晶系,空间群C2 / m , , 一个, 一个。当蒙脱石在完全干燥的状态下, 一个。而吸附一,二,三,四层的水分子,值是12.5,15.5,18.5,和21.5,分别21]。保持系统中的粒子数模型的常数和消除边界效应,指的是队长的经验(24),模拟细胞由8单元细胞( 数组的粘土单元细胞)使用周期性边界条件和空间群在模拟环境中P1。考虑到复杂和耗时的计算形式MCY TIP4P, SPC / E模型被选中,以更好地反映水和描述之间的相互作用的性质和粘土23,25]。通过调整H-O-H的键角和键长H-O 109.47°, 1,水分子的偶极矩分别将接近真正的价值(21]。纳米Mnt和宏观样本通过含水量架桥,充分反映出整个阶段的肿胀和进一步建立两个尺度之间的连接。初始水分含量(质量的水分子的比例粘土的质量,也就是说, ), 价值和数量的水化层在不同数量的水分子表中列出1。

根据洛温斯坦不相邻的原则(26]其次是多个同形的蒙脱石,如果^{4 +}在四面体片和艾尔^{3 +}在八面体片将取而代之^{3 +}和毫克^{2 +},分别。Na-Mnt或Ca-Mnt层电荷为0.75(0.38每一半单元细胞)作为一个例子;有六个Na⁺或三个Ca^{2 +}层之间,分子式是Na_0.75{如果_7.75艾尔_0.25}(Al_3.5毫克_0.5]O_20.(哦)₄·nH₂O或Ca_0.375{如果_7.75艾尔_0.25}(Al_3.5毫克_0.5]O_20.(哦)₄·nH₂与0 ~ 4 o .的超晶胞配置Na-Mnt水化层如图1。

2.1.2。仿真设计

层电荷密度和阳离子交换量(CEC)粘土矿物的分类标准很重要。在土壤科学、CEC意味着毫克相当于每100克土壤阳离子交换,即摩尔收取每单位质量的土壤。层电荷和CEC可以变成对方,但以前的工作很少联系这两个指标。为此,本文构建了三种类型的Mnt模型根据“膨润土矿床地质勘探指令”的标准GB 12518 - 1990,包括低级电荷类型每单位细胞一半(0.20 ~ 0.35),过渡类型每单位细胞一半(0.35 ~ 0.45),和高级收费类型每单位细胞一半(0.45 ~ 0.60)。的过渡层电荷CEC (eq / g)实现由公式(1),因此,与CEC检测到宏观的实验方法。 在哪里层的指控,电子的电荷,表示模型的质量。方程(1)礼物的CEC矿物体积的影响,自然密度和电荷层的模型,和CEC Mnt是各种不同含水量下27]。表2和3变量列表内容和层电荷密度梯度的水。16 ~ 232水分子的含水量范围对应的含水量在5% ~ 70%的范围,涵盖所有国家土壤的膨胀和收缩28]。针对这一事实的层间阳离子Mnt大多Na⁺和Ca^{2 +}在实际条件下,层电荷密度一般不同每一半单位细胞从0.20到0.60,所以组织模拟的总数是66,对应66年CEC值。Mnt的CEC不是大大影响阳离子的类型(表2和3)。根据CEC的变化,它大致可以分为三个层次,即LCEC (30 ~ 60 eq / g), MCEC (60 ~ 100 eq / g),和HCEC情商(100 ~ 160 / g)。

2.1.3。计算参数和过程

仿真是由材料工作室软件包包含Mnt系统上,水和离子。CLAYFF力场,西冈等人提出的。29日)是用于描述分子动力学的过程。参照经验的参数(15,21],长程库仑静电力是由埃瓦尔德求和处理方法的精度10⁴千卡每摩尔。范德华力的短程相互作用获得了atom的方法,和截止距离,样条宽度,和缓冲距离被设置为12,0.5,和0.5,分别。的基本步骤包括吸附的水分子和层间阳离子的几何优化,结构松弛,肿胀的动力学模拟。具体细节如下:(1)吸附的水分子和层间阳离子:按照梯度层的电荷,同形替换完成第一,然后,构造初始模型。修正后的水分子和Na或Ca通过CLAYFF力场被给予相应的费用,和具体参数表中列出4(30.]。吸附的水分子和层间阳离子(Na⁺或Ca^{2 +}使用大都市蒙特卡洛方法)进行了吸附模块的软件。具体来说,参数选择的比率“交易所”“构象异构体”、“旋转”,“翻译”,和“再生”是0.39,0.2,0.2,0.2,和0.2,分别9]。通过这种方式,初始吸附建成后晶体结构。(2)几何优化:获得最低的构象势能,吸附Mnt的能量最小化的智能算法。收敛宽容和位移控制千卡每摩尔,分别一个和迭代步骤的最大数量是5000。当系统的能量下降到一个稳定的水平,达到收敛标准,优化配置被选为下一步奠定基础。(3)结构性放松:该模型进一步优化全球防止系统的能量在NVT系综落入局部最优,并可以生成更稳定的配置。在本节中,进行了动力学仿真Na-Mnt和Ca-Mnt 25°C (298 K)。温度是由规模速度更高效的方法控制的容许误差5.0 K。考虑到大多数模型已达到平衡的50^thps,仿真时间和时间步,分别为200 ps和0.5 fs提高精确度30.]。(4)肿胀的动力学模拟:模拟Mnt的肿胀在《不扩散核武器条约》合奏,所有的原子自由度需要发布申请一个固定的温度(298.15 K)和压力(1 atm)。由于Mnt是无机晶体和它的结构和形状,压力可以通过Berendsen方法来解决。节省仿真时间和提高精度,本研究综合经验,设置总模拟时间为200 ps (30.,31日]。时间步长进行0.1 fs。

常使用的方法等。14供参考,粘土矿物水化膨胀后的新基本间距被作为初始基底以下仿真的间距。平衡模型的轨迹将Perl脚本提取和处理。

2.2。收缩的特点,蒙脱石

矿物发生肿胀反应时,水分子在土壤的毛孔会蒸发温度的影响,导致土壤含水量减少,在外力作用下的进一步萎缩。如果含水量小于某一临界值,土壤的体积将不再改变。这项研究集中在减少Mnt蒸发后与大气压力的过程。蒙特卡罗方法,首先,它能提供更详细的信息不提供实验数据和计算确定一个可靠的和平衡的系统能量,压力和温度的配置。其次,这种方法可以更逼真地描述水吸收和解吸的水分子层的粘土颗粒随机分布在模拟的过程中缩水。最后,该算法不受几何条件等限制的大小、数量的原子,和定位系统,方便获取更现实的和准确的模拟结果23,32]。

Mnt的膨胀和收缩的根本区别在于水分子的吸附和解吸。目前的工作是结合郑等人的研究。23]和眠一个固定数量的层间水分子在蒙特卡洛的扩展模型。在萎缩时期,整个系统的水含量从70%变化到0%。这意味着当肿胀的过程是完成高含水量(如70%),将使用蒙特卡罗在此基础上使系统达到一个较低的含水量(如65%)作为模型模拟的前提减少删除一个特定数量的水分子。

相同的参数部分2.1。几何优化,结构松弛,和模拟的萎缩(NPT合奏)按顺序执行,最后平衡排序后的轨迹数据。

2.3。数据分析

结果的讨论和分析之前,有必要指出,某些nanolevel参数的物理意义。例如,基底间距、自由膨胀比,和孔隙比可以显示肿胀和萎缩的现象从不同的方面,以及相对浓度,结合能,号码和氢键长度反映了其反应机理。遍历假说指出,即使系统处于一个平衡状态,其配置将动态地改变随着时间的推移和系统将体验所有可能的微观状态。因此,统计上显著的提取数据稳定的配置计算以下指标。

2.3.1。基底间距( )

基底间距的变化代表了Mnt的膨胀和收缩的能力,包括固体矿产的厚度和层间间距。公式被定义为(21] 在哪里统计系统的平均体积和吗 , ,和平均单位晶胞参数。

2.3.2。自由膨胀率(FS)

与基底间距相比,自由膨胀率是一家专业测量三维肿胀。自由膨胀率越大,土壤的膨胀能力越强。这是宏观上定义为松散的体积的比值差异干土壤颗粒,当自由积累在空气和水的体积在空中自由地积累;因此,艾哈迈德和Abduljauwad [9)的方法来描述了自由膨胀比( )微尺度上的膨胀粘土和具体形式表示为 在哪里 初始干密度和吗 是最终的干密度。

2.3.3。孔隙比

土壤的收缩主要是表现为收缩曲线(孔隙比之间的关系曲线和含水量)(28]。根据Connolly算法,可以计算粘土基质的孔隙度的硬球试验粒子插入(TPI)方法。Connolly半径是1.0。范德瓦耳斯比例因子和网格间隔分别为1.0和0.25。特此,自由体积(艘)和占用体积(OV)可以解决,并给出孔隙比的 机汇在哪里和阵线 ,分别是自由体积(包括水分子的体积)和粘土膨胀后的固相体积。

2.3.4。相对浓度

相对浓度的比例是指飞机上一定数量的原子或分子模型的原子或分子的数量在整个系统中,定量地描述原子或分子的位置和分布。用这个参数,膨胀和收缩的过程中Na-Mnt和Ca-Mnt在不同CEC可以进一步探讨。

2.3.5。结合能( )

惠特利和史密斯33)发现的主要影响Mnt肿胀的热力学因素是自由能的能量项肿胀。区分差异不同含水量的膨胀和收缩,类型的阳离子和CEC从热力学的角度,介绍了结合能(34]

结合能 在(5)相互作用能的负值 ,用于测量固体和液体之间的相互作用能阶段和定量描述分子之间的相互作用力。更积极的结合能,固体和液体的分子之间的吸引力越强。消极的结合能的绝对值越大,越重要的水分子之间的吸引力和粘土晶片。 , ,和 固相的能量,液相,和系统的总能量。

2.3.6。氢键的数量和长度

氢键是一种特殊的非键相互作用。CLAYFF的力场,它反映在静电和范德瓦耳斯之间的交互。它可以分为分子间氢键和分子内氢键根据其类型(35]。相关研究显示[21),分子间氢键Mnt主要是水分子和桥接氧原子之间形成表面的晶片。一方面,之间的分子间氢键生成羟基氢硅氧四面体的结构和常见的氧原子和aluminum-oxygen八面体之间几桥氧原子。当水分子吸附到水晶层或层间而眠,氢键会有相应变化。因此,系统中氢键的变化可能与Mnt的膨胀和收缩行为。

针对这一点,我们决定形成的顺序在肿胀、萎缩期间破坏的过程,分布的层间水分子通过氢键的数量 ,每个水分子氢键的数量 ,和氢键的长度 。使用Perl脚本定义的氢键结合的规则是最大的捐赠者和受体之间的距离是2.5,和捐赠者之间的最小角,氢原子和受体是90°(21]。

3所示。结果与讨论

3.1。磁滞曲线的肿胀和萎缩

指的是(2)之间的关系和含水量Na-Mnt Ca-Mnt在不同CEC数据所示2(一个)和2 (b)。稍微减少了CEC的增加(图2),这是符合测试结果艾哈迈德和Abduljauwad9]。Mnt的过程中从肿胀、萎缩,经历了四水合状态。一般来说,它首先增长随着含水量的崛起,然后拒绝与含水量的减少。膨胀和收缩有明显的滞后效应。唐(28]还发现样品的胀缩变形的不可逆性宏观的测试。傅的实验结果19]和Berend [20.使用x射线衍射(水分含量0% ~ 30%)的范围,和郑等的仿真结果。23)是在良好的协议与磁滞曲线在图2,这在很大程度上证实了仿真结果的准确性在这工作。变化的比较Na-Mnt和Ca-Mnt之间,层间阳离子影响Mnt的膨胀和收缩。然而,比Ca-Mnt Na-Mnt只有一个较小的肿胀的优势,这可能与阳离子的水化能力(21]。

如数据所示2(一个)和2 (b),类似于水化Mnt的磁滞行为在温度的影响下(36],胀缩现象时最重要的含水量从30%变化到50%。的差异吸收和解吸的Mnt之间最大的含水量40%左右时(局部放大视图图的左上方2)。通过连接宏观结果,相应的临界含水量也当干燥裂缝开始出现(约40%27,37]。Mnt的发现表明,体积收缩可能创造空间条件对膨胀土裂缝的形成。

3.2。蒙脱石的膨胀特性

数据3(一个)和3 (b)的膨胀曲线Na-Mnt和Ca-Mnt,干燥状态被认为是计算的参考点吗 。的变化与水含量在不同CEC显示,类似 , Mnt呈现一个上升趋势随着含水量的增加作为一个整体。CEC有负相关 ,和Na-Mnt的膨胀性能略优于Ca-Mnt。

Na-Mnt和Ca-Mnt含水量0% - 70%增长了约150%(图3)。从一个完全干燥状态,吸附水分子16 - 32(含水量5% - 10%),第一层的水合作用要填满。进入第一个水化状态后,Mnt的迅速攀升,但增加趋势减缓当第二水化层形成。这可能与水分子的聚集和水化层的生成。当第三个水化层的吸附完成后,在40%的含水量达到120%,而膨胀土的衡量Yu et al。38]在宏观尺度约为100%。它们之间的差异可能是由于土壤的规模效应,但它在很大程度上表明,Mnt粘土矿物的主要来源是膨胀土的膨胀。在含水量40%到60%的温和增长,这表明三层水分子逐步转换到四格,和一个小肿胀发生在基础课水化成立。

3.3。收缩曲线的蒙脱石

图4介绍了收缩曲线(孔隙比和含水量之间的关系)的纳米级Na-Mnt和Ca-Mnt。如数据所示4(一)和4 (b)与水分子的解吸,晶体层外部压力下体积逐渐缩小,导致连续下降Mnt的孔隙比,最后趋于稳定。与膨胀土相比,整个曲线也大致经历了三个阶段28]。首先是线性发展阶段(水 %)。水分子开始从70%的含水量,使解除吸附,降低了系统的体积等于体积脱水。第四水化膜消失后,在外部压力下体积被压缩,直到第三水化膜移除。第二个是残余变形(从10%到30%)。Mnt的干密度逐渐上升的水含量下降,而孔隙比降低了以较慢的速度。当含水量降至不到10%,换句话说,当系统在没有收缩的阶段,分子的第一层间阳离子水合层紧密结合。这时,矿物的干密度达到2.1克/厘米³。孔隙比保持常数约为0.65和不变形。的主要原因区分膨胀土的收缩曲线和纳米尺度的Mnt应该归因于土壤的多尺度效应和矿物成分和结构的差异。

类型的层间阳离子的影响和CEC的收缩行为Mnt透露,肿胀,影响Na-Mnt的孔隙比下略大于Ca-Mnt同一含水量。CEC越高,孔隙比越小,这基本上是一样的结果在图2。

3.4。膨胀和收缩的机制

为了解释上述微观现象的深度,我们将讨论水分子的相对浓度,固液分子的结合能,氢键的数量和长度。

3.4.1。水分子的分布

水分子的相对分布沿 - - - - - -轴Na-Mnt模型图2(一个)。当32 Mnt吸附水分子,它沿着出现高峰 - - - - - -轴,形成第一个水化层和集中在晶体的中心层。先后当水分子被吸附并发展成第二个水化层,主要分成两个对称的二次峰值,峰值,峰值降低。同样,第三和第四水化层与3和4的峰值,分别。水分子被安排在层之后,他们变得更加分散。范(21)也得到了相关结果。图2 (b)展品的分布两层间的水分子水合Ca-Mnt(含水量20%)不同的中国。CEC越高,峰宽越窄,导致水化膜的厚度薄,更糟糕的是最后的膨胀性能。它还解释了CEC上的影响和 。肿胀的影响Na-Mnt Ca-Mnt也取决于水化膜的厚度的过程中吸收水分子。在图5 (c)的水化膜比Ca-Mnt Na-Mnt略厚,所以前的膨胀性能优于后者。这是鉴于Na的离子半径小于Ca和离子的水化能力的离子半径成反比,这保证了仿真结果的正确性。之间的水膜层的双层水化Ca-Mnt萎缩状态(图变得更薄5 (d))。与水分子的分布相比肿胀后,固相的矿物的距离增大,促进一定聚集的水分子。因此,液体和固体阶段之间的相互作用被削弱,和水晶层由于外部压力将会收缩,产生滞后膨胀和收缩的影响。

3.4.2。固液相互作用

力场,CLAYFF,只有依靠库仑静电力量之间的相互作用和范德华力。每个组件的总势能(5)主要来源于库仑静电势,范德瓦耳斯非键的势能,债券拉伸,弯曲的水分子和羟基键(21]。

数据6(一)和6 (b)证明结合能( )固相之间的粘土和水分子的液相变化从-850年到35000千卡每摩尔在含水量5%至70%的范围。Mnt的水含量近20%时,没有固体和液体之间的交互阶段。基于数据5 (b)和5 (c),两层水分子之间的距离和固体表面约为10^-10年,这是在同一个数量级的均衡价值变化的分子力与分子距离(39]。随着含水量的增加,最外层的水分子之间的距离和固相表面的扩展(图5(一个)),导致下降的吸引力和排斥力的固液分子。然而,吸引力下降速度比排斥力,所以两个阶段之间的分子力在这个阶段出现的吸引力。相反,含水量的减少使固液分子之间的距离更小,排斥力将占主导地位。结合以前的声明,肿胀的Mnt控制之间的平衡造成的排斥力2:1层交互和阳离子的水化层之间的引力和硅氧烷表面带负电荷层(40],上述结果表明,固液相互作用过程中膨胀和收缩主要是体现吸引力和排斥力。

固体和液体阶段之间的结合能与含水量呈正相关,暗示的填充水分子诱导两个阶段的交互更强烈。水分子的解吸导致水化膜的消失,水分子的聚集,和两个阶段之间的交互也削弱了。提出了图6的变化大致相似的趋势图吗2。可以推断,含水量等因素造成的差异,CEC,和类型的阳离子主要两个阶段之间的相互作用的反映。

3.4.3。氢键的作用

如数据所示7(一)和7 (b),水分含量越高的矿物质,更大的系统中氢键的数量。含水量较低,和氢键的数量减少。当含水量在20%,和下降最快的。水分含量超过20%时,受到Mnt的水合状态的影响,变动和逐渐减少,这是比平均水平和在自由水。它可以推测,在膨胀的过程中,除了水分子之间的氢键,桥接表面氧原子生成的晶片也可以,直到桥氧原子的入住率是完全利用的水分含量从0%降至20%。后,水分子达到一定数量(水 ),新吸入的水分子氢键形成的层间间距和扩大与缩小氧原子从表面上看,但整体增加氢键主要来自水分子之间的氢键。连续吸附的水分子,平均水平和各层之间接近自由水的稳定值(2.0和1.97)41]。

Mnt的萎缩,连续解吸的水分子诱导氢键的断裂最外层的水化膜和桥氧原子之间的晶片,以及之间的水分子。然后,新的外层的水分子之间的距离和表面晶体层扩大削弱交互,所以体积缩小,因为外部压力,促进了新的氢键桥氧原子。随着水分子进一步眠,氢键系统中继续休息。直到在1-layer水化状态(含水量小于20%),水分子之间的氢键和水分子之间的桥接氧原子逐渐和被完全摧毁。

不同数量的水分子之间的氢键在本文和自由水可能来自于层间阳离子的水合作用,而本地摧毁了四面体配位水分子的结构。水分子之间形成氢键,桥接氧气引起的平均水平和不同于自由水在膨胀和收缩的Mnt。等价的区别与不同CEC氢键的属性,膨胀和收缩的状态,和类型的阳离子也可以归因于上述原因。由于氢键的时间越长,较弱的氢键(42),即小分子之间的相互作用。因此数据7 (c)和7 (d)说明不同CEC的膨胀和收缩的差异,从另一个视图层间阳离子。从数据2和6的变化 , ,和与含水量几乎相似,这意味着Mnt的膨胀和收缩的影响可能主要是由于分子间相互作用的结果,这种相互作用密切相关,氢键。

4所示。结论

在目前的研究中,蒙特卡洛和分子动力学方法被用来进行一系列研究CEC的影响,水分含量和层间阳离子的类型。纳米尺度的Mnt的现象通过基底间距的变化,讨论了自由膨胀率和孔隙比。与先前的模拟结果和实验数据相比,反应机理来解释水分子的相对分布,固液相互作用和氢键。关键的发现可以概括如下:(1)含水量、层间阳离子的类型和CEC基底Mnt间距有一定的影响。含水量越高,基础间距越大。CEC减少,基底间距增加。此外,对Ca-Mnt Na-Mnt肿胀很差的优势。当含水量在30% ~ 50%的范围,Mnt的膨胀和收缩有明显的滞后现象(2)受到Mnt的水合状态的影响,自由膨胀率的变化基本上是一致的与基底间距在膨胀阶段。含水量为70%时,自由膨胀率达到将近150%。膨胀土相比,纳米尺度收缩曲线Na-Mnt Ca-Mnt也经历了三个阶段的线性收缩正常,没有残余收缩,收缩(3)Mnt的膨胀和收缩现象之间的差别与不同含水量、层间阳离子和CEC与水分子的分布密切相关。如果含水量上升,水化层的数量会下降。随着中国的崛起,水化膜的厚度下降。水化膜的厚度在收缩状态成为薄比膨胀状态,和水分子之间的集聚是提高。固体和液体阶段的结合能是直接与含水量成比例。含水量20%左右的临界点是吸引力和排斥力的分子间作用力。各种因素引起的膨胀和收缩的差异可能主要是由于分子间的相互作用两个阶段(4)氢键的数量大致类似于结合能和基底间距的变化。之间的区别的膨胀和收缩太在于水分子的吸附和解吸,它本质上是反映在氢键的形成和破坏。层间阳离子的水合作用和水分子之间的氢键和桥接氧原子在晶片的表面可能会使氢键的数量和长度略有不同的自由水,这就解释了上面的影响变量

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称他们没有竞争的经济利益或个人关系可能出现影响工作报告。

确认

这项研究是由中国国家自然科学基金资助(批准号42172308和42172308)。

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