Adsorption of Uranyl Species onto the Rutile (110) Surface: A Periodic DFT Study
Notice bibliographique
Résumé
To model the structures of dissolved uranium contaminants adsorbed on mineral surfaces and further understand their interaction with geological surfaces in nature, we have performed periodic density funtional theory (DFT) calculations on the sorption of uranyl species onto the TiO(2) rutile (110) surface. Two kinds of surfaces, an ideal dry surface and a partially hydrated surface, were considered in this study. The uranyl dication was simulated as penta- or hexa-coordinated in the equatorial plane. Two bonds are contributed by surface bridging oxygen atoms and the remaining equatorial coordination is satisfied by H(2)O, OH(-), and CO(3)(2-) ligands; this is known to be the most stable sorption structure. Experimental structural parameters of the surface-[UO(2)(H(2)O)(3)](2+) system were well reproduced by our calculations. With respect to adsorbates, [UO(2)(L1)(x)(L2)(y)(L3)(z)](n) (L1=H(2)O, L2=OH(-), L3=CO(3)(2-), x≤3, y≤3, z≤2, x+y+2z≤4), on the ideal surface, the variation of ligands from H(2)O to OH(-) and CO(3)(2-) lengthens the U-O(surf) and U-Ti distances. As a result, the uranyl-surface interaction decreases, as is evident from the calculated sorption energies. Our calculations support the experimental observation that the sorptive capacity of TiO(2) decreases in the presence of carbonate ions. The stronger equatorial hydroxide and carbonate ligands around uranyl also result in U=O distances that are longer than those of aquouranyl species by 0.1-0.3 Å. Compared with the ideal surface, the hydrated surface introduces greater hydrogen bonding. This results in longer U=O bond lengths, shorter uranyl-surface separations in most cases, and stronger sorption interactions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».