《表5 CH3COOH/CaCO3 (104) 表面吸附体系的Milliken成键布居》

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《乙酸在方解石表面吸附的密度泛函研究》

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为准确分析乙酸在Ca CO3（104）表面吸附过程中二者之间成键特征，统计吸附前后体系的成键布居和键长变化，如表5所示。由表5可知:乙酸中成键布居和键长均发生较大变化。其中，C（1）—H（1）和C（1）—H（2）的成键布居分别增加0.01 e和0.02 e，键长变短，二者之间的共价键强度增大；C（1）—C（2）键布居增加0.03 e，共价键强度增大；C（2）—O（2）键布居从0.61 e增加到0.80 e，键长缩短0.004 75 nm，原子间相互作用增强；H（4）—O（2）的键布居数从0.49 e下降到0.26 e，键长伸长0.036 23 nm，吸附作用导致H（4）—O（2）共价键破裂转化为一定强度的氢键，乙酸发生解离吸附，这与几何结构分析结果一致；C（2）—O（1）成键布居由吸附前的1.10 e转变为吸附后的0.98 e，键长伸长0.038 6 nm，吸附作用导致C（2）—O（1）之间相互作用减弱。Ca CO3（104）表面的成键布居和键长同样发生明显变化。其中，Ca（1）—O（4）和Ca（2）—O（3）的成键布居分别降低0.06 e和0.07 e，同时键长分别伸长0.032 45 nm和0.005 7 nm，乙酸的吸附使Ca CO3（104）表面的Ca—O离子键强度减弱。此外，吸附后新形成的H（4）—O（3）的成键布居为0.42 e，键长为0.110 93 nm，形成共价键作用较强的羟基。O（1）—Ca（1）成键布居为0.12 e，键长小于O（4）—Ca（1）和O（3）—Ca（2）的健长，仅为0.241 55 nm，即O（1）—Ca（1）形成强度较大的离子键，该键强度甚至强于Ca CO3晶体内部部分Ca—O键强度。O（2）—Ca（2）键的布居数为0.10 e，键长为0.265 79 nm，二者之间形成一定强度的离子键。综上可知:乙酸吸附于Ca CO3（104）表面过程中存在电子转移并伴随着分子内原有化学键结构的改变和新化学键的形成。