蒙脱石表面离子吸附的Hofmeister效应

发布时间：2024-04-24 20:46

　　离子吸附是土壤中普遍存在的物理化学过程,有关土壤或粘土矿物中的离子吸附热力学和动力学问题,人们已经开展了大量的研究工作,并采用多种不同的热力学和动力学模型来描述土壤或粘土矿物中的离子吸附过程。由于土壤中的离子吸附很难处于真正的热力学平衡态,所以离子吸附的动力学研究显得特别重要。众所周知,土壤或粘土矿物表面带有的大量电荷可在其表面附近空间形成强大的电场。近期研究发现,强电场可能改变吸附态离子核外电子的能量和量子状态,引发吸附态离子发生非经典极化作用。Hofmeister效应普遍存在于物理学、化学和生物学过程中,在界面相互作用中扮演着重要角色,一些研究认为离子非经典极化作用是Hofmeister效应的另一种来源。本研究基于考虑了离子Hofmeister效应的动力学模型,选取不同蒙脱石样品(Cu2+-蒙脱石和Zn2+-蒙脱石饱和样),通过比较研究一价离子Li+、Na+、K+、Cs+以及二价离子Ca2+、Mg2+在这两种不同类型蒙脱石表面的吸附动力学,运用建立的离子吸附模型,探索Hofmeister效应产生的本质原因,揭示一价及二价金属离子在不同蒙脱石表面吸附的Hofmeister效应和机理。...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2不同浓度Cs+、K+、Na+、Li+在Cu2+-蒙脱石表面的吸附动力学关系曲线

图1Cs+、K+、Na+在Cu2+-蒙脱石表面累积吸附量随时间的变化以上实验结果分析表明，碱金属离子在Cu2+-蒙脱石表面的吸附均出现了Hofmeister效应，而Hofmeister效应的发生总是伴随着离子-表面间能量的变化[28-32]，为此，下文将估算黏土矿物表面的阳离子....

图2-1土壤中离子吸附的两种动力学类型示意图

绪论152.5.5计算方法Li等[39,40,99]建立了考虑土壤作用的离子吸附动力学新模型，根据表面对离子吸附作用的强弱，离子的吸附将遵循以下动力学过程：（1）零级动力学过程：当离子与带电颗粒表面存在强静电力作用时，其吸附过程将表现出零级动力学特征，具体的速率方程如式（2-1）....

图3-1Ca2+、Mg2+在Cu2+-蒙脱石表面吸附量随时间的变化

第3章Ca2+和Mg2+在Cu2+/Zn2+-蒙脱石表面吸附的Hofmeister效应本章以Cu2+-蒙脱石、Zn2+-蒙脱石饱和样为实验对象，测定不同浓度Ca2+、Mg2+在Cu2+/Zn2+-蒙脱石表面的的吸附动力学过程，并阐明其吸附过程中的Hofmeist....

图3-2不同浓度条件下Ca2+、Mg2+在Cu2+-蒙脱石表面的吸附动力学实验结果

图3-1Ca2+、Mg2+在Cu2+-蒙脱石表面吸附量随时间的变化（a）：10-4molL1Ca2+、Mg2+；（b）：10-3molL1Ca2+、Mg2+；（c）：10-2molL1Ca2+、Mg2+；—◆—,Ca2+；—◇—,Mg2+Fig....

本文编号：3963483