水滑石在自然界中以Al/Mg比为1:3（即x=0.25)的形式存在，而通过人工合成，可得到多种Al/Mg比的类水滑石。对于人工合成的Mg-Al类水滑石，x在0.1-0.4之间时，都能生成类水滑石相，而要生成较纯的水滑石相，x应为 0.2-0.33.

我们设计出多种Al/Mg比的类水滑石单层模型，从量子化学角度，探索Al/Mg比对水滑石稳定性的影响。

1 模型的构建

Bravo-Suarez等提出用相互关联成网状的19个金属原子来模拟单层水滑石结构，本文构建水镁石（化学式为Mg(OH)2）结构如图1所示.

图 1中，每个Mg2＋都和6个OH相连，为清楚起见，所有的H被略去，若用Al3+加逐步取代图中的部分Mg2＋，可得到不同Al/Mg比的类水滑石结构.为方便计，将图1中的19个Mg2＋进行标号，至上而下分为5行，每行从左至右进行标号.考虑到计算工作量以及边界效应可能导致的误差,Al3＋取代Mg2＋时采取了对称性取代和中心取代优先，所得不同比例的类水滑石结构模型中Al3+的取代位置见表1，根据被取代Mg2+的位置和数量不同，得

到 Al/Mg 比为1:18，2:17，3:16，4:15…等8种水滑石结构，如表1所示，位置一栏为图1中Mg2＋原子的标号，括弧中第一个数为行数，第二个数为行中具体的位置，例如（3,3）表示被Al3+取代的是第3行第3个Mg2+.

2 计算方式

用密度泛函方法（B3LYP）在3-21G基组下对设计的模型进行优化，选用6-31G基组对所有优化后的结构进行单点能校正，全部工作使用Gaussian 03量子化学程序，在北京化工大学网格并行计算机上完成。

3 结果与讨论

3.1 不同比例类....