【摘要】：基于密度泛函理論(DFT)的第一性原理,研究了氟磷灰石、氯磷灰石和羥基磷灰石的電子結(jié)構(gòu),討論了不同通道離子(F-、Cl-、OH-)對(duì)磷灰石電子結(jié)構(gòu)的影響。能帶分析表明:氟磷灰石、氯磷灰石和羥基磷灰石均為絕緣體,其帶寬分別為5.600、5.384和3.577 e V。態(tài)密度分析表明:通道離子對(duì)3種磷灰石的態(tài)密度影響較大,氟磷灰石與氯磷灰石導(dǎo)帶部分有Ca1 3d軌道和Ca2 3d軌道的貢獻(xiàn);羥基磷灰石態(tài)密度導(dǎo)帶部分僅有Ca2 3d軌道的貢獻(xiàn),導(dǎo)致Ca2還原性降低;羥基磷灰石態(tài)密度向低能級(jí)方向移動(dòng),形成新的深部?jī)r(jià)帶;Cl的態(tài)密度較F的態(tài)密度向高能級(jí)方向移動(dòng),導(dǎo)致形成新的中部?jī)r(jià)帶-12.5~14.0 e V,該價(jià)帶僅由Cl 3s軌道組成。Mulliken電荷布居及鍵布居表明:F得電荷能力強(qiáng)于Cl,主要是F的2p軌道得電荷能力強(qiáng)于Cl的3p軌道;3種磷灰石中的O—P鍵布居接近且均較大,共價(jià)性較強(qiáng),F—Ca與Cl—Ca布居接近,但F—Ca鍵長(zhǎng)小于Cl—Ca鍵長(zhǎng),F—Ca結(jié)合作用強(qiáng)于Cl—Ca。
[Abstract]:Based on the first principle of density functional theory (DFT), the electronic structures of fluoroapatite, chlorapatite and hydroxyapatite were studied. The band analysis shows that fluoroapatite, chlorapatite and hydroxyapatite are insulators with a bandwidth of 5.600,5.384 and 3.577 EV, respectively. The analysis of the density of states shows that the channel ions have a great influence on the density of states of the three kinds of apatite. The contribution of Ca1 3D orbital and Ca2 3D orbital is in the conduction band of fluorapatite and chlorapatite, and the contribution of Ca2 3D orbital is the only contribution of hydroxyapatite density conduction band. As a result of the reduction of Ca2, the density of states of hydroxyapatite moved to the direction of low energy level, and the density of states of the new deep valence band Cl moved to the high energy level than the density of states of F. A new middle valence band -12.5 ~ 14.0 EV was formed. The valence band consists only of the Cl 3s orbital. Mulliken charge population and bond population show that the charge ability of Cl, is stronger than that of Cl, 's 2p orbital, which is stronger than that of Cl's 3p orbital. The O-P bond population is close and large, The covalent ratio of F-Ca is close to that of Cl-Ca, but the length of F-Ca is smaller than that of Cl-Ca. F-Ca is stronger than Cl-Ca..
【作者單位】： 貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院;喀斯特地區(qū)優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源高效利用國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室;貴州省非金屬礦產(chǎn)資源綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：貴州省高層次創(chuàng)新型人才培養(yǎng)((2015)4012)
【分類號(hào)】：O611.2

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本文編號(hào)：2261047