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2022年3月10日，業(yè)務(wù)中心接到山東省某大學(xué)老師的計(jì)算需求，接到反饋后，檢測(cè)工程師第一時(shí)間與客戶進(jìn)行詳細(xì)溝通，情況如下：

客戶背景

客戶是山東省某大學(xué)的老師，其是主要做吸附材料的，所做的材料由以下三種原料構(gòu)成MXene（Ti3C2Tx）、籠狀低聚倍半硅氧烷（POSS）和羥丙基纖維素（HPC），客戶想研究這三種原料與所吸附的放射性核素離子（鈾酰離子）之間的作用機(jī)理。

樣品名稱

MXene（Ti3C2Tx）、籠狀低聚倍半硅氧烷（POSS）和羥丙基纖維素（HPC）

客戶需求

以上所提及的三種原料都包含醚鍵、羥基(-OH)官能團(tuán)，而大多數(shù)論文中提及的結(jié)論是含氧官能團(tuán)對(duì)于U(VI) (UO22+)有強(qiáng)烈的作用力，常常涉及的化學(xué)作用有離子交換、靜電吸引、絡(luò)合（球內(nèi)表面絡(luò)合）等，其中球內(nèi)表面絡(luò)合是客戶最希望計(jì)算出來的機(jī)理。

解決方案

羥基化碳化鈦采用cp2k進(jìn)行優(yōu)化，erdew-Burke-Ernzerhof(PBE)形式的廣義梯度近似(Generalized Gradient Approximation, GGA)，其中截?cái)嗄懿捎?00 Ry，K點(diǎn)設(shè)置為4×4×1，得到MXene-OH的晶胞參數(shù)為3.065 Angstorm。對(duì)吸附模型采用Materials Studio軟件進(jìn)行建模，包括12×12×1的MXene-OH超胞（表面連接硅氧烷和纖維素），采用DMOL3模塊對(duì)UO2 2+離子進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。對(duì)吸附模型采用forcite模塊進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和能量計(jì)算，力場(chǎng)采用Universal force field，電子矯正采用Ewald方法，采用Qeq電荷，設(shè)置優(yōu)化步長為5000 步。

客戶反饋

客戶對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果滿意，客戶希望今后長期合作，合作完成科研需求。