《表1 N、P、S掺杂石墨烯与铀酰结合体系的吸附能》

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《氮、磷、硫共掺杂石墨烯材料对环境中铀酰去除机理的理论模拟研究》

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对于G（NP），与N原子相比，P原子周围呈较强的负电势，是亲电基团的主要进攻位点.U原子带两个正电荷，因此当铀酰的吸附位点为U原子时，N&P共掺杂石墨烯对铀酰吸附起主要作用的原子为P原子，如图4（a1~c1）所示，无论N、P的相对位置为对位、间位、邻位，U原子与P原子之间的键长都在较短的范围内，分别为3.161、3.007、3.047?.它们的吸附能分别为1.49、15.59、4.69 kcal/mol（表1）.当铀酰的作用位点为Oax时，如图4（a2~c2）所示，其与P原子之间的距离分别为3.734?（[G （NP-para）···O=U=O]） 、3.692?（[G （NP-meta）···O=U=O]） 、3.669?（[G （NP-ortho）···O=U=O]） ，略长于相应的P–U键长.其中的N–Oax键长分别为3.301、4.542、3.279?.且当铀酰的作用位点为Oa x时，计算所得的吸附能为9.7 7、5.6 3、3.67 kcal/mol，总体上相比[G（NP）···UO2]较低.说明当铀酰的作用位点为Oax时，与G（NP）的相互作用较弱.另一方面，在[UO2（H2O）5]2+中，U原子与其轴向氧之间的键长（U=Oax）为1.732/1.733?，而在[G（NP-para）···UO2]、[G（NP-meta）···UO2]、[G（NP-ortho）···UO2]中，由于铀酰与N&P共掺杂石墨烯的相互作用，U=Oax之间的键长被不同程度地拉长了，分别变为1.740/1.739、1.748/1.747、1.750/1.732?.但当铀酰与N&P共掺杂石墨烯的作用位点为Oax时，U=Oax的变化较小，进一步说明当铀酰的作用位点为U原子时，与N&P共掺杂石墨烯的相互作用更强.