粘土鉱物―水溶液界面におけるイオン吸着や溶液・イオンの分布構造の理解は、重金属・放射性物質の土壌汚染などに関わる重要な課題である。ナノスケールでのイオン吸着現象を理論的に明らかにするためには分子動力学法による研究が主流であるが、粘土鉱物と水分子の間の相互作用パラメータなどの最適化や長時間計算が必要不可欠であるなど課題が多い。 近年、固液界面の新たな計算シミュレーション手法としてLAUE-RISM法が注目を集めている。LAUE-RISM法は密度汎関数理論(DFT)と溶液の積分方程式理論であるRISM法を界面計算に特化した形で融合させた手法であり、鉱物の電荷分布及び界面での溶媒・イオン分布を低コストかつ経験的なパラメータを排除して一度に計算することができる。これにより、界面の電気二重層構造やイオン吸着の解析を比較的容易に行うことが可能となる。本講演では、計算シミュレーションに用いたLAUE-RISM法の概要と、本手法をmica-KCl水溶液系に適用した結果について報告する。
