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近年来，对高岭石的研究日趋热门，而高岭石-水体系作为各反应的基础也备受关注。首先，本研究对水分子分别在高岭石铝氧层表面及硅氧层表面的性质进行了系统的计算。构建的高岭石分层模型分别为硅氧层Si6O18H12及铝氧层Al6O24H30，并对各层及其与n （n=13）个水分子相互作用的团簇的各种性质进行研究，如优化的几何构型、电子密度、氢键、能量、NBO电荷分布、振动频率及静电势等。通过计算，我们得出了最稳定结构的构型。进一步比较发现，随着水分子的增加，水分子间的氢键依然存在，且形成的多种氢键强弱不一：水分子间的氢键最强，水分子与铝氧层间的氢键次之，水分子与硅氧层间的氢键最弱，这也体现出体系的稳定性强弱，即在水分子数相等的条件下，铝氧层-水体系更稳定。这为我们对研究高岭石的层间吸附提供了依据。接下来，我们又采用密度泛函理论B3LYP方法，在B3LYP/6-31G（d）理论水平上，构建高岭石的层间团簇模型Si6Al6O42H42（层间距为8.44和10.00），并对高岭石层间及其与n （n=13）个水分子相互作用的团簇的各种性质进行研究，如优化的几何构型、电子密度、氢键、能量、NBO电荷分布、振动频率及静电势等。结果表明，随着水分子个数n （n=13）的增加，体系的能量逐渐降低。水分子通过多种类型的氢键插层于高岭石层间，其中水分子间的氢键强度最强，其次是水分子与铝氧层之间形成的氢键，再次是水分子与硅氧层之间的氢键；层间距随着插层分子的增多而增大，但高岭石层间的活性位点依然存在，且位置较插层前没有明显变化。最后，我们研究了无机分子在水合条件下吸附于高岭石层间的性质，考虑到水合肼以其碱性及吸附性受到越来越多的关注，同时它在粘土中的污染问题也越来越受到重视。所以我们选取水合肼作为吸附物。在研究中，我们采用MP2/6-31G（d）//B3LYP/6-31G（d）方法对水合肼在高岭石层间的吸附行为进行探究。计算表明，水合肼进入层间后，两者间的相互作用发生了改变。水与肼分子以氢键的形式吸附于高岭石层间，且吸附位点多位于高岭石四面体层和八面体层的重叠区域内，且肼与高岭石的相互作用比肼与水的相互作用要强，这都是水合肼易进入高岭石层间而难以脱去的重要因素。基于吸附前后的结构特点及变化，现在基本上有两种办法来解决肼在土壤中的污染。其一是通过传统的氧化还原对其进行降解，其二是根据其吸附特性对其进行萃取以使其脱附。