Моделирование сорбции ионов некоторых двухвалентных металлов на фрагментах оксигидрата циркония

Abstract

Экспериментальными и компьютерными методами изучали сорбционные свойства оксигидрата циркония. Компьютерное моделирование производилось с использованием метода Монте-Карло и последующей оптимизацией ab initio. При этом моделировались сорбционные комплексы фрагментов оксигидрата циркония с ионами Са2+, Mn2+, Ni2+, Cu2+. В рассчитанных комплексах определялись порядки связей по Малликену. Экспериментально сорбционную ёмкость определяли на гелях, полученных медленным гидролизом раствора оксихлорида циркония. Значения сорбции сопоставляли с суммой порядков связи сорбируемого металла и сорбционными центрами геля. Установлено, что данные величины находятся в линейной зависимости. Таким образом, порядок связи можно использовать для определения сорбции металлов на гелях оксигидрата циркония. Sorption properties of zirconium oxyhydrate were studied by experimental and computer methods. Monte-Carlo method and following optimization ab initio were used for computer modeling. At that modeling was carried out for sorption complexes of zirconium oxyhydrate fragments with Ca2+, Mn2+, Ni2+, Cu2+ Ions. Bond orders according to Mulliken in complexes were calculated. Experimentally sorptive capacity was determined for gels produced by slow hydrolysis of zirconium oxychloride solution. Sorption values correlated with the sum of sorbate and gel sorption centers bond orders. It was shown that linear relationship existed between given values. Therefore, the bond order may be used for determination of metal sorption by zirconium oxyhydrates gels.