不同pH值条件下石英溶解的分子机理

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对于石英-水反应体系,石英表面的Si-O-Si键的水解断裂是溶解反应过程的关键步骤。采用高级分子轨道从头计算法,研究了不同pH值下石英表面Q1(Si)位置的溶解反应动力学过程。对反应过程的势能面、过渡态、反应路径进行了量子化学计算(包括使用从头计算的分子动力学方法),结果表明:(1)酸性条件下,H^+连接的是石英表面末端Si-0H上的非桥氧,而非Si-O-Si键上的桥氧,这一链接反而增强了Si—O—Si键;(2)在中性和酸性条件下,石英溶解反应的速度控制步是Q1(Si)—Obr的断裂过程,而碱性条件下反应
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