Unveiling Charge Compensation Effects in Na 2 O–Al 2 O 3 –SiO 2 Melts: Atomic-Scale Mechanisms and Implications for Fluidity from AIMD Simulations

原子单位 材料科学 分析化学(期刊) 矿物学 化学 物理 环境化学 量子力学
作者
Longfei Gao,Xingchen Liu,Jin Feng Bai,Lingxue Kong,Zongqing Bai,Wen Li
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:128 (41): 17756-17766 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.4c05164
摘要

The charge compensation effect of alkaline leads to the unexpected rise in slag viscosity and the shutdown of industrial processes such as coal gasification and other processes related to solid fuel utilization. It is a challenge for the traditional polymerization theory to explain the chemical nature of the charge compensation effect. Ab initio molecular dynamics simulations were conducted to explore the mechanism of the charge compensation effect in the Na 2 O–Al 2 O 3 –SiO 2 system. By analyzing the atomic diffusion trajectories and transient coordination, we obtained a crucial understanding of the charge compensation effect. The transition balance between the bridging- and tricluster-oxygen structures is altered by Na 2 O. Na coordinates with the bridging-oxygen to form SiOAlNa and Al 2 ONa, and these structures have lower structural energy than the original tricluster-oxygen. This structural rearrangement leads to a decrease in the structural energy of the melt, hindering the exchange and diffusion of atoms in the melt and causing an increase in viscosity. A theoretical model relating structural energy and viscosity was derived as η = ( A / T ) e 8.314 E k k – B . Our results offer illuminating insights into the relationship between the structure and fluidity of high-temperature silicate fluids.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
123发布了新的文献求助10
刚刚
热心的自行车完成签到,获得积分10
1秒前
大胆炎彬发布了新的文献求助10
1秒前
遇初完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
龙06发布了新的文献求助30
2秒前
DrMissRight完成签到,获得积分10
3秒前
Aba完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
震动的听安完成签到,获得积分10
3秒前
蒸汽饼关注了科研通微信公众号
4秒前
zzx完成签到 ,获得积分10
4秒前
脑洞疼的应助被33采纳,获得10
4秒前
xxxxh完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
旺旺完成签到 ,获得积分10
5秒前
小鸡毛完成签到,获得积分10
5秒前
斯文凝蕊完成签到,获得积分10
5秒前
小俊关注了科研通微信公众号
5秒前
123完成签到,获得积分10
6秒前
布豪办发布了新的文献求助10
6秒前
Sasha发布了新的文献求助10
6秒前
穿裤子的云完成签到,获得积分10
7秒前
高兴的小蚂蚁完成签到,获得积分10
8秒前
飞翔的完成签到,获得积分10
9秒前
小二郎的应助被在喝咖啡ing采纳,获得10
10秒前
简单晓博完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
反正只能学成这样完成签到,获得积分10
11秒前
aaa完成签到,获得积分10
11秒前
陈轩完成签到,获得积分10
11秒前
高大的清涟完成签到 ,获得积分10
11秒前
pearlwh1227完成签到,获得积分10
11秒前
小白科研完成签到 ,获得积分10
12秒前
NKCC完成签到 ,获得积分10
12秒前
song完成签到,获得积分10
12秒前
echo完成签到,获得积分10
12秒前
Jasper的应助被YY采纳,获得10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Topological Photonics: Fundamentals and Applications 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
Les Mots du discours 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8098071
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9508483
关于积分的说明 21466456
捐赠科研通 7672872
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3407365
关于科研通互助平台的介绍 2535381
邀请新用户注册赠送积分活动 2446951