研究背景
铝是地壳中最丰富的金属元素，主要以氧化物或铝硅酸盐的形式存在于岩石中。铝离子水合物的计算研究表明，六水合结构Al[H2O]63+（具有Th对称性），其中所有六个水分子都位于最内层配位壳中，比Al[H2O]53+...[H2O]的结构能量更低。
研究主旨
本文研究了三价铝离子水合物的结构和能量特性，发现六水合结构Al[H2O]63+比其他结构更稳定。当水分子数量增加时，会自发发生质子转移，形成更低能量的结构。对于包含18个水分子的模型，具有S6对称性的模型能量最低。铝离子与第二壳层水分子的相互作用不足以使这些水分子的偶极矩朝向铝离子。
研究特点
使用密度泛函理论研究了各种含多达18个水分子的气相铝离子水合物的结构和能量特征。与剑桥结构数据库中列出的含铝晶体结构的中子衍射实验数据进行了比较。
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