Структурные и диффузионные свойства дегидратированного двойного слоистого гидроксида алюминия и лития на основе метода молекулярной динамики

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Построена атомистическая модель дегидратированного хлорсодержащего двойного слоистого гидроксида алюминия и лития Li · Al2(OH)6Cl, ДГАЛ-Cl, перспективного вещества для сорбции лития из бедных рассолов. Найдены эффективные заряды атомов системы методом DDEC6 (Density DerivedElectrostatic and Chemical approach). Проведен молекулярно-динамический анализ ДГАЛ-Cl на основе построенной модели. Рассчитаны структурные характеристики трех пар атомов в металлических слоях ДГАЛ-Cl и распределение плотности вероятности атомов в направлении перпендикулярном к этимслоям. Получена температурная зависимость коэффициента диффузии атомов лития в пространстве между металлическими слоями в диапазоне 325-450 К.

Об авторах

В. Г. Лукьянчук

Московский физико-технический институт (государственный университет);Объединенный институт высоких температур РАН

Email: lukianchuk.vg@phystech.edu
141701, г. Долгопрудный, Московская область, Россия; 125412, г. Москва, Россия

А. В. Ланкин

Московский физико-технический институт (государственный университет);Объединенный институт высоких температур РАН

Email: alex198508@yandex.ru
141701, г. Долгопрудный, Московская область, Россия; 125412, г. Москва, Россия

Г. Э. Норман

Московский физико-технический институт (государственный университет);Объединенный институт высоких температур РАН;Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”

Автор, ответственный за переписку.
Email: norman@ihed.ras.ru
141701, Долгопрудный, Московская область, Россия;125412, Москва, Россия;101000, Москва, Россия

Список литературы

  1. H. Bae and Y. Kim, Mater. Adv. 2, 3234 (2021).
  2. Y. Liu, B. Ma, Y. Lu¨, C. Wang, and Y. Chen, Int. J. Miner. Metall. Mater. 30, 209 (2023).
  3. A. Khalil, S. Mohammed, R. Hashaikeh, and N. Hilal, Desalination 528, 115611 (2022).
  4. M. Lal and A. T. Howe, J. Chem. Soc., Chem.Commun. 15, 737 (1980).
  5. M. P. Paranthaman, L. Li, J. Luo, T. Hoke, H. Ucar, B. A. Moyer, and S. Harrison, Environ. Sci. Technol. 51, 13481 (2017).
  6. А. Б. Алхасов, Д. А. Алхасова, А. Ш. Рамазанов, М. А. Каспарова, Теплоэнергетика 6, 25 (2016).
  7. А. Б. Алхасов, Д. А. Алхасова, А. Ш. Рамазанов, М. А. Каспарова, Теплоэнергетика 7, 17 (2017).
  8. L. Wu, L. Li, S. F. Evans, T. A. Eskander, B. A. Moyer, Z. Hu, P. J. Antonick, S. Harrison, M. P. Paranthaman, R. Riman, and A. Navrotsky, J. Am. Ceram. Soc. 102, 2398 (2019).
  9. A. V. Besserguenev, T. D. Dzhambazov, O. V. Magdysyuk, and P. G. Bruce, Chem. Mater. 9, 241 (1997).
  10. D. G. Costa, A. B. Rocha, R. Diniz, W. F. Souza, S. S. X. Chiaro, and A. A. Leitao, J. Phys. Chem. C 114, 14133 (2010).
  11. Y. Zhang, X. Cheng, C. Wu, J. K¨ohler, and S. Deng, Molecules 24, 2667 (2019).
  12. Н. Д. Кондратюк, В. В. Писарев, УФН 193, 437 (2023).
  13. Н. М. Щелкачев, Р. Е. Рыльцев, Письма в ЖЭТФ 102, 732 (2015).
  14. В. Р. Белослудов, К. В. Гец, Р. К. Жданов, Ю. Ю. Божко, Р. В. Белослудов, Л.-Дж. Чен, Письма в ЖЭТФ 115, 144 (2022).
  15. Е. О. Хазиева, Н. М. Щелкачев, А. О. Типеев, Р. Е. Рыльцев, ЖЭТФ 164 (2023), принята в печать.
  16. J. Chen and L. Li, Письма в ЖЭТФ 112, 119 (2020).
  17. В. Н. Рыжов, Е. Е. Тареева, Ю. Д. Фомин, Е. Н. Циок, УФН 190(5), 449 (2020).
  18. R. T. Cygan, J. J. Liang, and A. G. Kalinichev, J. Phys. Chem. B 108, 1255 (2004).
  19. R. T. Cygan, J. A. Greathouse, and A. G. Kalinichev, J. Phys. Chem. C 125, 17573 (2021).
  20. N. Kim, A. Harale, T. T. Tsotsis, and M. Sahimi, J. Chem. Phys. 127, 224701 (2007).
  21. G. M. Lombardo, G. C. Pappalardo, F. Punzo, F. Costantino, U. Costantino, and M. Sisani, Eur. J. Inorg. Chem. 2005, 5026 (2005).
  22. A. C. T. van Duin, S. Dasgupta, F. Lorant, and W. A. Goddard III, J. Phys. Chem. A 105, 9396 (2001).
  23. T. P. Senftle, S. Hong, M. M. Islam, S. B. Kylasa, Y. Zheng, Y. K. Shin, C. Junkermeier, R. Engel-Herbert, M. J. Janik, H. M. Aktulga, T. Verstraelen, A. Grama, and A. C. T. van Duin, npj Comput Mater 2, 15011 (2016).
  24. I. Sissoko, E. T. Iyagba, R. Sahai, and P. Biloen, J. Solid State Chem. 60, 283 (1985).
  25. S.-T. Zhang, H. Yan, M. Wei, D. G. Evans, and X. Duan, J. Phys. Chem. C 116, 3421 (2012).
  26. E. V. Tararushkin, V. V. Pisarev, and A. G. Kalinichev, Cement and Concrete Research 156, 106759 (2022).
  27. G. P'erez-S'anchez, T. L. P. Galvao, J. Tedim, and J. R. B. Gomes, Appl. Clay Sci. 165, 164 (2018).
  28. T. A. Manz and N. G. Limas, RSC Adv. 6, 47771 (2016).
  29. N. G. Limas and T. A. Manz, RSC Adv. 6, 45727 (2016).
  30. B. Delley, J. Chem. Phys. 113, 7756 (2000).
  31. W. Tang, E. Sanville, and G. Henkelman, J. Phys. Condens. Matter 21, 084204 (2009).
  32. M. Pekka and N. Lennart, J. Phys. Chem. A 105, 9954 (2001).
  33. P. Giannozzi, S. Baroni, N. Bonini et al. (Collaboration), J. Phys. Condens. Matter 21, 395502 (2009).
  34. A. P. Thompson, H. M. Aktulga, R. Berger et al. (Collaboration), Comput. Phys.Commun. 271, 10817 (2022).
  35. Е. А. Лобашев, А. С. Антропов, В. В. Стегайлов, ЖЭТФ 163, 201 (2023).
  36. A. Antropov and V. Stegailov, J. Nucl. Mater. 573, 154123 (2023).
  37. A. B. Belonoshko, J. Fu, and G. Smirnov, Phys. Rev. B 104, 104103 (2021).
  38. A. B. Belonoshko, S. I. Simak, W. Olovsson, and O. Yu. Vekilova, Phys. Rev. B 105, L180102 (2022).
  39. V. G. Baidakov and A. O. Tipeev, J. Non-Cryst. Solids 503-504, 302 (2019).
  40. N. D. Kondratyuk, G. E. Norman, and V. V. Stegailov, J. Chem. Phys. 145, 204504 (2016).
  41. N. Kondratyuk, D. Lenev, and V. Pisarev, J. Chem. Phys. 152, 191104 (2020).
  42. J. T. Bullerjahn, S. von Bu¨low, and G. Hummer, J. Chem. Phys. 153, 024116 (2020).
  43. D. M. Heyes, E. R. Smith, and D. Dini, J. Chem. Phys. 150, 174504 (2019).
  44. A. O. Tipeev, E. D. Zanotto, and J. P. Rino, J. Phys. Chem. C 122, 28884 (2018).
  45. V. I. Deshchenya, N. D. Kondratyuk, A. V. Lankin, and G. E. Norman, J. Mol. Liq. 367, 120456 (2022).
  46. О. В. Кашурин, Н. Д. Кондратюк, А. В. Ланкин, Г. Э. Норман, Журнал физической химии 97, 836 (2023).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023