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摘要
为了探索粘土矿物对污染气体的吸附作用，本文以钠基蒙脱土吸附二氧化硫气体分子为例，基于量子力学的第一性原理方法，利用VASP软件模拟计算钠基蒙脱土对SO_(2)气体分子的吸附机理，得出了吸附能、弹性常数与SO_(2)吸附量的关系。计算结果表明，在表面吸附过程中，钠基蒙脱土的top位和bridge位是SO_(2)气体分子的稳定吸附点位，吸附后SO_(2)分子的S—O键长从1.78 ?减小到1.44 ?，O—S—O键角从119.50°减少到115.31°，而蒙脱土模型的原子键长没有明显变化。在层间吸附过程中，随着SO_(2)分子吸附量的增加，吸附能逐渐减少，蒙脱土模型的体积和c轴方向与SO_(2)吸附量成线性。通过弹性常数的计算结果发现，随着SO_(2)分子吸附量的增加，蒙脱土弹性常数C_(33)的变化幅度最大，降低了142.27 GPa。钠基蒙脱土结构的体积模量、剪切模量和杨氏模量都随着SO_(2)分子吸附量的增加而减少。本文的计算结果为蒙脱土在矿物除污材料方面的应用提供了理论依据。
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