土壤电场作用下碱金属离子吸附动力学的离子特异性效应
发布时间：2021-10-26 08:05
土壤中的离子吸附是其最重要的化学性质之一,是土壤具有供应、保蓄养分元素,对污染元素、污染物具有一定自净能力和环境容量的根本原因。现有结果表明,同价离子在颗粒表面的吸附能力是存在差异的,比如碱金属离子在土壤表面的吸附能力为Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+。该序列可称为离子吸附中的Hofmeister序列,因该序列而引起系统中不同的物理化学现象称Hofmeister效应或离子特异性效应。目前研究认为,离子半径或离子水化半径、离子色散力是导致同价离子在吸附过程中表现出离子特异性的主要原因。在电解质浓度较高时（>0.1mol L-1）,离子半径或离子水化半径引起的体积效应以及色散力才会影响离子吸附选择性。因为高离子浓度下,本体溶液中离子间距离较近,其体积效应变得重要。同时土壤表面电场被吸附态反离子充分屏蔽后,色散力才会成为影响同价离子吸附过程中产生离子特异性效应的主导力。然而本研究中溶液电解质浓度为（10-4-10-2） molL-1时同价离子却表现出强烈的离子特异性效应,说明离子的体积效应和色散力都不是主要原因。近十年来人们对离子吸附的Hofmeister效...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
1.1 土壤中离子吸附动力学的研究方法
1.1.1 一次平衡法(Batch technique)
1.1.2 流动混合置换技术(miscible displacement techniques)
1.1.3 弛豫法(relaxation techniques)
1.2 离子吸附动力学的研究现状及分析
1.2.1 离子吸附动力学的经典理论
1.2.2 离子扩散的经典理论
1.3 土壤表面电荷和双电层理论
1.3.1 土壤表面电荷类型及性质
1.3.2 扩散双电层理论
1.4 土壤电场作用下离子的吸附理论
1.4.1 “点”理论与“场”理论
1.4.2 土壤电场作用下离子吸附理论的发展
1.4.3 离子吸附动力学新模型
第2章 绪论
2.1 引言
2.2 研究目标
2.3 研究内容
2.4 材料与方法
2.4.1 实验试剂与仪器
2.4.2 实验材料与方法
2.4.3 实验条件
2.4.4 研究方法
2.5 技术路线
第3章 表面电场作用下碱金属离子在蒙脱石/紫色土表面的吸附动力学研究
3.1 考虑表面电场下的离子吸附动力学模型
3.2 考虑表面电场时不同离子在蒙脱石/紫色土表面的吸附动力学过程
3.3 不同浓度下离子吸附过程中颗粒表面电场的计算
3.4 不考虑表面电场/考虑表面电场时离子吸附动力学模型的验证
第4章 碱金属离子在蒙脱石/紫色土表面的亚稳吸附现象
4.1 相同浓度下不同离子吸附动力学过程中的亚稳吸附现象
4.2 不同浓度下同一离子动力学吸附过程中的亚稳吸附现象
4.3 不同浓度的Na~+/K~+体系中离子化学势能的计算
第5章 结论与展望
5.1 主要结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
致谢
参与科研及论文发表情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤钾素运移的影响因素研究进展[J]. 占丽平,李小坤,鲁剑巍,王瑾,廖志文. 土壤. 2012(04)
[2]离子强度对蒙脱石胶体在饱和多孔介质中运移与释放的影响[J]. 孙慧敏,殷宪强,曹秀蓉. 环境科学学报. 2012(05)
[3]土壤颗粒表面电场作用下固-液界面Mg2+-K+与Ca2+-K+交换动力学的比较研究[J]. 李睿,李航. 物理化学学报. 2010(03)
[4]NICA-Donnan模型对重金属吸附的应用进展[J]. 赵雪涛,郜洪文. 离子交换与吸附. 2009(02)
[5]土壤中铜、铅离子的竞争吸附动力学[J]. 王玉军,周东美,孙瑞娟,郝秀珍,仓龙. 中国环境科学. 2006(05)
[6]非饱和粉质砂土中铜离子迁移的离心模型试验研究[J]. 张建红,严冬. 岩土工程学报. 2004(06)
[7]三种紫色土表面电荷性质的研究[J]. 杨兴伦,李航. 土壤学报. 2004(04)
[8]土壤离子扩散系数辨析[J]. 王玉,张一平. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2003(02)
[9]钾离子在土壤中吸附和解吸动力学研究进展[J]. 熊明彪,雷孝章,田应兵,宋光煜,曹叔尤. 生态环境. 2003(01)
[10]我国农业持续发展和生态环境中重大土壤问题的化学机理研究建议[J]. 于天仁. 土壤. 2001(03)
博士论文
[1]土壤电场对土壤中离子扩散/吸附动力学的影响[D]. 李睿.西南大学 2010
[2]离子交换动力学的研究[D]. 靳朝辉.天津大学 2004
本文编号：3459150
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
1.1 土壤中离子吸附动力学的研究方法
1.1.1 一次平衡法(Batch technique)
1.1.2 流动混合置换技术(miscible displacement techniques)
1.1.3 弛豫法(relaxation techniques)
1.2 离子吸附动力学的研究现状及分析
1.2.1 离子吸附动力学的经典理论
1.2.2 离子扩散的经典理论
1.3 土壤表面电荷和双电层理论
1.3.1 土壤表面电荷类型及性质
1.3.2 扩散双电层理论
1.4 土壤电场作用下离子的吸附理论
1.4.1 “点”理论与“场”理论
1.4.2 土壤电场作用下离子吸附理论的发展
1.4.3 离子吸附动力学新模型
第2章 绪论
2.1 引言
2.2 研究目标
2.3 研究内容
2.4 材料与方法
2.4.1 实验试剂与仪器
2.4.2 实验材料与方法
2.4.3 实验条件
2.4.4 研究方法
2.5 技术路线
第3章 表面电场作用下碱金属离子在蒙脱石/紫色土表面的吸附动力学研究
3.1 考虑表面电场下的离子吸附动力学模型
3.2 考虑表面电场时不同离子在蒙脱石/紫色土表面的吸附动力学过程
3.3 不同浓度下离子吸附过程中颗粒表面电场的计算
3.4 不考虑表面电场/考虑表面电场时离子吸附动力学模型的验证
第4章 碱金属离子在蒙脱石/紫色土表面的亚稳吸附现象
4.1 相同浓度下不同离子吸附动力学过程中的亚稳吸附现象
4.2 不同浓度下同一离子动力学吸附过程中的亚稳吸附现象
4.3 不同浓度的Na~+/K~+体系中离子化学势能的计算
第5章 结论与展望
5.1 主要结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
致谢
参与科研及论文发表情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]土壤钾素运移的影响因素研究进展[J]. 占丽平,李小坤,鲁剑巍,王瑾,廖志文. 土壤. 2012(04)
[2]离子强度对蒙脱石胶体在饱和多孔介质中运移与释放的影响[J]. 孙慧敏,殷宪强,曹秀蓉. 环境科学学报. 2012(05)
[3]土壤颗粒表面电场作用下固-液界面Mg2+-K+与Ca2+-K+交换动力学的比较研究[J]. 李睿,李航. 物理化学学报. 2010(03)
[4]NICA-Donnan模型对重金属吸附的应用进展[J]. 赵雪涛,郜洪文. 离子交换与吸附. 2009(02)
[5]土壤中铜、铅离子的竞争吸附动力学[J]. 王玉军,周东美,孙瑞娟,郝秀珍,仓龙. 中国环境科学. 2006(05)
[6]非饱和粉质砂土中铜离子迁移的离心模型试验研究[J]. 张建红,严冬. 岩土工程学报. 2004(06)
[7]三种紫色土表面电荷性质的研究[J]. 杨兴伦,李航. 土壤学报. 2004(04)
[8]土壤离子扩散系数辨析[J]. 王玉,张一平. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2003(02)
[9]钾离子在土壤中吸附和解吸动力学研究进展[J]. 熊明彪,雷孝章,田应兵,宋光煜,曹叔尤. 生态环境. 2003(01)
[10]我国农业持续发展和生态环境中重大土壤问题的化学机理研究建议[J]. 于天仁. 土壤. 2001(03)
博士论文
[1]土壤电场对土壤中离子扩散/吸附动力学的影响[D]. 李睿.西南大学 2010
[2]离子交换动力学的研究[D]. 靳朝辉.天津大学 2004
本文编号：3459150
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3459150.html
