Adsorption and substitution effects of Mg on the growth of calcium sulfate hemihydrate: An ab initio DFT study

吸附 范德瓦尔斯力 密度泛函理论 从头算 离子 Atom(片上系统) 化学 结晶学 兴奋剂 从头算量子化学方法 计算化学 物理化学 无机化学 材料科学 分子 有机化学 嵌入式系统 光电子学 计算机科学
作者
Xin Yan,S. C. Hou,Lan Xiang,Yang‐Xin Yu
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:357: 1552-1557 被引量:39
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2015.09.223
摘要

Calcium sulfate hemihydrate (CaSO4·0.5H2O, CSH) whiskers with high aspect ratio are promising reinforce materials which have drawn much attention. In order to obtain high quality CSH materials, effect of Mg2+ ions on properties of the (0 0 2), (2 0 0)1 and (2 0 0)2 planes of CSH is investigated using an ab initio density functional theory (DFT) with a van der Waals (vdW) dispersion-correction. The computed results show that strong adsorption and substitution effects take place between Mg2+ ion and (2 0 0)1 plane. The adsorption energies of an Mg2+ ion on the (0 0 2), (2 0 0)1 and (2 0 0)2 planes are −0.066, −0.571 and −0.047 eV, respectively. An insight into the electrostatic potential of pristine CSH planes has demonstrated that the (2 0 0)1 plane is much more negatively charged than the (0 0 2) and (2 0 0)2 planes. The energies of the substitution of a Ca atom with an Mg atom on the CSH (0 0 2), (2 0 0)1 and (2 0 0)2 planes are 1.572, 0.063 and 1.349 eV, respectively. It is found that Ca atoms on the (2 0 0)1 plane are relatively easy to be substituted by Mg atoms. The calculation results of a Ca2+ ion adsorption on the Mg-doped (2 0 0)1 plane indicate that the adsorption energies increase apparently as the doping ratio varies from 0 to 1.0. Compared with K+, Na+ and Al3+ ions, Mg2+ ion is the most promising additive to promote the growth of CSH along c axis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
Cyrus2022发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
小咩发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
lkl完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
jiajia发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
桐桐应助Recycling采纳,获得10
4秒前
小鱼发布了新的文献求助10
4秒前
刻苦烤鸡发布了新的文献求助10
4秒前
田乐天发布了新的文献求助20
4秒前
Stsirywtbd完成签到,获得积分10
4秒前
沈雨琦应助傅宛白采纳,获得10
5秒前
。。。发布了新的文献求助10
5秒前
oneonlycrown完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
非而者厚应助纳斯达克采纳,获得10
6秒前
聪慧小霜应助纳斯达克采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
聪慧小霜应助纳斯达克采纳,获得10
7秒前
生动梦松应助纳斯达克采纳,获得30
7秒前
天天快乐应助纳斯达克采纳,获得20
7秒前
7秒前
hhhhuo完成签到,获得积分10
7秒前
luochen发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
关关小闲完成签到 ,获得积分10
8秒前
周煜锦发布了新的文献求助10
8秒前
CYH发布了新的文献求助10
9秒前
科研狗完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
灰灰给灰灰的求助进行了留言
9秒前
glacier完成签到,获得积分10
9秒前
甜美白昼发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
Comparison of spinal anesthesia and general anesthesia in total hip and total knee arthroplasty: a meta-analysis and systematic review 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
Founding Fathers The Shaping of America 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 460
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4576795
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3995951
关于积分的说明 12370915
捐赠科研通 3670012
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2022527
邀请新用户注册赠送积分活动 1056628
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 943794