Aller au contenu principal
2017 article

Stability of Montmorillonite Edge Faces Studied Using First-Principles Calculations

6Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
5Institutions déclarées
1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : jp. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract The reactivity and stability of the edge faces of swelling clay minerals can be altered by layer charge and the stacking structure; however, these effects are poorly understood due to experimental limitations. The structure and stability of the montmorillonite {110}, {010}, {100}, and {130} edge faces with a layer charge of either y = 0.50 or y = 0.33 ( e −/Si 4 O 10 ) were investigated using first-principles calculations based on density functional theory. Stacked- and single-layer models were tested and compared to understand the effect of stacking on the stability of montmorillonite edge faces. Most stacked layers stabilize the edge faces by creating hydrogen bonds between the layers; therefore, the surface energy of the layers in the stacked-layer model is lower than in the single-layer model. This indicates that the estimates of edge face surface energy should consider the swelling conditions. Negative surface energies were calculated for these edge faces in the presence of chemisorbed water molecules. A high layer charge of 0.50 reduced the surface energy relative to that of the low layer charge of 0.33. The isomorphic substitution of Mg for Al increased the stability of interlayer Na ion positions, which were stable in the trigonal ring next to the Mg ions. The lowest surface energies of the {010} and {130} edge faces were characterized by the presence of Mg ions on edge faces, which had a strong cation adsorption site due to the local negative charge of the edges. The coordination numbers of O atoms around cations adsorbed to these edge faces were small in comparison to interlayers without water.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Stability of Montmorillonite Edge Faces Studied Using First-Principles Calculations
Date Crossref
01/08/2017
Éditeur
Cambridge University Press (CUP)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • National Institute for Materials Science pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Japan Atomic Energy Agency pays non établi dans la notice
    Organisme public
  • Kyushu University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Radioactive Waste Management Funding and Research Center pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Okayama University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

National Institute for Materials Science, Japan Atomic Energy Agency et Kyushu University, avec 2 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Geological and Geochemical AnalysisSoil and Unsaturated FlowClay minerals and soil interactions

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.