基于过渡金属强库仑关联效应的异离子掺杂C4AF矿相的结构性能预测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于过渡金属强库仑关联效应的异离子掺杂C4AF矿相的结构性能预测方法。包括：S1、通过不同空间群构型构建两种Zn取代Fe的C4AF的原子尺度模型；S2、通过第一性原理计算软件对不同模型进行结构优化，基于强关联效应计算原子结构、电子结构；S3、通对C4AF‑I和C4AF‑P两相用Zn离子取代Fe离子并分别用DFT和DFT+U进行几何结构优化，通过计算形成能对比两种计算下对矿相掺杂稳定性的影响，然后通过晶体结构和价键结构的变化分析两种计算下Zn离子掺杂对结构稳定性和水化反应活性的影响机理差异。本发明专利技术计算准确，和实验现象吻合，为异离子掺杂铁相水泥的水化活性增强提供了理论指导。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑材料中的水泥领域，尤其涉及一种基于过渡金属强库仑关联效应的异离子掺杂c4af矿相的结构性能预测方法。

技术介绍

1、在水泥烧制的过程中，难以避免会掺杂一些外来的金属阳离子。近年来，为了减小温室效应降低co2排放，这些杂质不仅会影响熟料相的性能，并且它们从熟料矿物中溶出后还会进一步影响水化反应，因此引起了相关研究人员的广泛关注。离子掺杂对铁相水泥熟料矿相的影响主要包括对熟料晶体结构的稳定性和对矿相水化性能的影响两个方面。基于此，研究者们通过实验先前研究了cu、zn、mn及ti等重金属离子对铁相水泥熟料的研究。

2、近年来，日益成熟的原子模拟技术已逐渐应用于复杂的水泥化学领域，它们通过在密度泛函理论发掘材料性能与微观院长电子结构之间的本质关系，极大地弥补了实验技术在微观领域的技术表征能力不足。由于过渡金属氧化物掺杂存在强库仑关联效应导致dft计算难免存在误差，这点已经被很多研究人员证实。而在水泥的原子模拟研究领域中却未曾有过相关报道。因此，要更深一步地通过微观原子电子结构表征过渡金属离子掺杂铁相水泥，考虑电子之间的库仑关联势能的重本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于过渡金属强库仑关联效应的异离子掺杂C4AF矿相的结构性能预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1中的基于过渡金属强库仑关联效应的异离子掺杂C4AF矿相的结构性能预测方法，其特征在于，

3.根据权利要求1中的基于过渡金属强库仑关联效应的异离子掺杂C4AF矿相的结构性能预测方法，其特征在于，所述步骤S2中通过模拟优化软件VASP对模型进行结构优化的方法为：将所述C4AF-P晶体与C4AF-I晶体结构模型转化为VASP可读取的.vasp格式，设置模拟优化软件VASP的四个输入文件：计算控制参数文件INCAR、布里渊区K点取样设置文件、描述体系结构...

【技术特征摘要】

1.基于过渡金属强库仑关联效应的异离子掺杂c4af矿相的结构性能预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1中的基于过渡金属强库仑关联效应的异离子掺杂c4af矿相的结构性能预测方法，其特征在于，

3.根据权利要求1中的基于过渡金属强库仑关联效应的异离子掺杂c4af矿相的结构性能预测方法，其特征在于，所述步骤s2中通过模拟优化软件vasp对模型进行结构优化的方法为：将所述c4af-p晶体与c4af-i晶体结构模型转化为vasp可读取的.vasp格式，设置模拟优化软件vasp的四个输入文件：计算控制参数文件incar、布里渊区k点取样设置文件、描述体系结构文件和描述电荷分布的赝势文件；对于dft+u计算的掺杂固溶晶体，对fe离子选取u值为5.3ev，zno中zn离子的u值为7.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李能，王发洲，郅晓，陈伟，颜景华，帅俊豪，叶家元，李长成，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：