基于第一性原理的MS軟件CASTEP模塊,首先對磷灰石礦物晶胞進行了幾何優(yōu)化,計算得到了其能帶結(jié)構(gòu)、態(tài)密度、Mulliken布居,然后建立并優(yōu)化了3種不同(001)表面,分別計算其表面能,并計算了磷灰石(001)低能面的差分電荷密度。結(jié)果表明:磷灰石晶體的禁帶寬度為5.657 eV,屬于絕緣體,其能帶主要分布在-38.5～-15.1 eV之間。O3—Ca1鍵布居值最小,是斷裂概率較高的鍵,且O3的2p軌道在費米能級附近電子密度貢獻最大,易作為活性位點參加礦漿里的物理化學(xué)反應(yīng)。相對于PO₄終端面和Ca1—Ca1終端面,Ca1終端面具有最低的表面能,性質(zhì)最穩(wěn)定,是自然界存在概率較高的表面。(001)表面的差分電荷密度分析表明,與O3—Ca1鍵相比,O3—Ca2鍵共價性更強,鍵較難斷裂,這與Mulliken鍵布居分析結(jié)果相符。磷灰石晶體和表面的第一性原理計算結(jié)果可以為完善基因礦物加工數(shù)據(jù)庫的建設(shè)和磷礦浮選藥劑作用原理分析提供參考和指導(dǎo)。

【文章頁數(shù)】：7 頁

【文章目錄】：
1 模擬及計算方法
    1.1 晶胞模擬與計算
    1.2 表面模型的建立
    1.3 表面能計算
2 計算結(jié)果及討論
    2.1 磷灰石晶胞模型與純礦物實測XRD譜圖對比
    2.2 磷灰石晶胞的能帶結(jié)構(gòu)及態(tài)密度分析
    2.3 磷灰石晶胞的Mulliken布居分析
    2.4 表面能的計算
    2.5(001）表面的差分電荷密度圖
    2.6 討論
3 結(jié)論



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