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摘要
为了从微观原子层面揭示氟碳铈矿晶体及表面结构特性，对氟碳铈矿晶体结构和表面结构开展了基于第一性原理的量子力学计算研究，系统分析了氟碳铈矿的能带结构、态密度、Mulliken布居、不同结构的表面能及差分电荷密度。能带结构和态密度分析结果表明氟碳铈矿为绝缘体，其能带主要分布在-35.7 eV～1.7 eV之间，Ce的4f轨道在费米能级附近电子密度贡献最大，最易于作为吸附的活性位点。表面能计算和Mulliken布居分析表明氟碳铈矿沿布居值最小的F2—Ce键断裂的(100)表面为最可能暴露的解理面。差分电荷密度分析表明：Ce—F键和Ce—O键的离子性较强，CO3基团内部C—O原子之间表现出共价键的特征，Ce—F和Ce—O键稳定性相对较差，印证了Mulliken布居分析结果。研究成果系统性地揭示了氟碳铈矿晶体及表面结构特性，可为氟碳铈矿浮选行为研究和浮选药剂的开发提供有益参考和指导。
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单位武汉工程大学; 土木工程学院
