| 题名 | Zn、Cu在δ-MnO2和水锰矿表面的吸附-解吸机理研究 |
| 作者 | 李贤良 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2004-05-24 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 潘纲 |
| 关键词 | 重金属元素 吸附可逆性 亚稳平衡吸附(MEA)理论 XAFS 锰氧化物 |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 本文将吸附． 解吸实验与X射线精细结构(XAFS)技术相结合，研究了重金属Zn(II)、Cu(II)在两种结构不同的锰氧化物(~-Mn02和水锰矿)表面上的吸附．解吸机理。 研究了溶液中不同pH下Zn(II)的微观结构。pH<7．O时Zn2+(act)以六配位的八面体结构存在，dm~=2．08 A；强碱性时Zn(II)以四配位的Zn(OH)4。‘为主，dm_o=1．96 A。ZnO和Zn(OH)2固体中Zn(II)为四配位四面体结构，dm_0=1．97 A，但有很强的Zn-Zn作用。 在NaN03介质中，Zn(II)和Cu(II)在~-Mn02和水锰矿表面上的吸附结果表明：(1)6-Mn02和水锰矿对Cu(II)的吸附能力比对Zn(II)的吸附能力要大。(2)6-Mn02的吸附能力比水锰矿的吸附能力大得多。(3)Zn(II)和Cu(II)在5-Mn02表面吸附可逆性较高，没有出现颗粒物浓度(Cp)效应，Cp对吸附可逆性没影响。Zn(II)和Cu(II)．水锰矿表面吸附不可逆性较高。Zn(II)．水锰矿呈现出明显的cp效应，且不可逆性随Cp的增加而增加。Cu(II)一水锰矿没有出现Cp效应且Cp对可逆性没有影响。这些Cp效应存在与否的规律符合亚稳平衡吸附(MEA)理论的预测。 用XAFS对Zn(II)、Cu(II)在6-Mn02和水锰矿表面微观吸附结构的研究发现，(1)吸附态Zn和Cu以角．角结合方式吸附在~-M1102表面。pH5．50时吸附态Zn以六配位八面体存在，其dm~=2．07 A，dzll．Mn=3．52 A；pH 5．0时吸附态Cu为六配位八面体结构，dCu_o=1．96 A，dC。．Mn=3．39 A。以角．角结合时吸附态Zn和Cu与表面结合力相对较弱，容易发生解吸，表现出较高的可逆性。Cp及吸附量11变化对结合方式没有影响，因此对可逆性没影响。(2)pH7．50时水锰矿表面上吸附态Zn以六配位的八面体和四配位的四面体共存，使得din．o=2．02 A。吸附态Zn有两种结合方式：边一边结合和角一角结合，分别对应着d2h．Mn=3．05 A和3．52 A。边一边结合的Zn(II)与表面的结合力强，导致Zn(II)．水锰矿吸附不可逆性较高。随着Cp升高或吸附量降低，边．边结合的吸附态Zn比例增加，而角．角弱结合的Zn比例减少， 导致吸附不可逆性增加。(3)pH 6．0时水锰矿表面吸附态Cu为六配位的八面体结构(dc。旷1．94 A)，以边．边结(dC。-M。：2．91 A)和角．角结合(dCu_Mn=3．50 A)吸附在表面上，导致吸附很不可逆。Cp改变时，强、弱吸附态Cu比例变化很小，Cp对可逆性没有什么影响。 研究结果从分子水平揭示出界面吸附分子的微观结构和结合方式导致Zn(II)、Cu(II)在两种锰氧化物表面吸附行为的差异，验证了MEA理论关于吸附平衡常数／等温线与颗粒物浓度、可逆性关系的预测。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 环境水质学 |
| 公开日期 | 2011-12-12 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/2099]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李贤良. Zn、Cu在δ-MnO2和水锰矿表面的吸附-解吸机理研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2004. |
| 个性服务 |
| 查看访问统计 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
修改评论