Вычислительная химия и новые материалы

Исследование механизмов растворения термически активированных глин с использованием вычислительной химии

Ученые из Технического университета Дармштадта (Германия) провели квантово-механическое исследование атомистических механизмов растворения термически активированных глин (таких как метакаолинит), которые являются перспективными цементирующими материалами для улучшения свойств бетона. Целью было определение энергий активации для разрыва оксо-мостиковых связей в силикатных структурах под действием активаторов NaOH и KOH.

Применялся улучшенный метод димеров в рамках теории функционала плотности (DFT). Рассмотрены четыре сценария с учетом ван-дер-ваальсовых взаимодействий и гидратной оболочки вокруг катионов Na⁺ и K⁺. Были предложены четыре модели для расчета энергий активации.

Результаты показали, что KOH требует меньших энергий активации по сравнению с NaOH, особенно при учете vdW-взаимодействий. Также выявлено, что гидратная оболочка вокруг катионов играет ключевую роль в процессе растворения.

Полученные данные способствуют созданию систематической базы активационных энергий на атомарном уровне, что важно для масштабирования расчетов скоростей растворения с использованием атомистического кинетического подхода Монте-Карло.

Подробнее – в статье по ссылке.

#наука #технологии

ACS Publications

Atomistic Insights into Silicate Dissolution of Metakaolinite under Alkaline Conditions: Ab Initio Quantum Mechanical Investigation

This study employs computational chemistry to investigate the detailed mechanisms behind the dissolution of thermally activated clays, which are emerging as promising supplementary cementitious materials (SCM) for enhancing concrete properties and reducing…

www.tgoop.com/compchem_and_novelmaterials/167

254 viewsFeb 26 at 08:50

Исследование механизмов растворения термически активированных глин с использованием вычислительной химии

Ученые из Технического университета Дармштадта (Германия) провели квантово-механическое исследование атомистических механизмов растворения термически активированных глин (таких как метакаолинит), которые являются перспективными цементирующими материалами для улучшения свойств бетона. Целью было определение энергий активации для разрыва оксо-мостиковых связей в силикатных структурах под действием активаторов NaOH и KOH.

Применялся улучшенный метод димеров в рамках теории функционала плотности (DFT). Рассмотрены четыре сценария с учетом ван-дер-ваальсовых взаимодействий и гидратной оболочки вокруг катионов Na⁺ и K⁺. Были предложены четыре модели для расчета энергий активации.

Результаты показали, что KOH требует меньших энергий активации по сравнению с NaOH, особенно при учете vdW-взаимодействий. Также выявлено, что гидратная оболочка вокруг катионов играет ключевую роль в процессе растворения.

Полученные данные способствуют созданию систематической базы активационных энергий на атомарном уровне, что важно для масштабирования расчетов скоростей растворения с использованием атомистического кинетического подхода Монте-Карло.

Подробнее – в статье по ссылке.

#наука #технологии

BY Вычислительная химия и новые материалы