用EXAFS研究Zn(Ⅱ)在γ-MnOOH上的吸附熱力學(xué)行為

摘要： 用延展X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)光譜(EXAFS)研究了不同溫度下重金屬Zn(Ⅱ)在水錳礦(γ-MnOOH)上吸附產(chǎn)物的微觀構(gòu)型,從微觀角度研究了宏觀的吸附熱力學(xué)行為.宏觀熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Zn(Ⅱ)-水錳礦體系的吸附反應(yīng)是吸熱反應(yīng),隨著溫度的升高吸附量顯著升高,不可逆性明顯減小.EXAFS結(jié)果表明,Zn(Ⅱ)主要是通過(guò)共用水合Zn(Ⅱ)離子的O原子及水錳礦表面上的O原子形成Zn-O鍵,從而結(jié)合到水錳礦固體表面上,其平均Zn-O原子間距為(2.01±0.01)×10-10m.同時(shí),對(duì)第二配位層(Zn-Mn相互作用)的EXAFS圖譜分析證明,存在2個(gè)典型的Zn-Mn原子間距,即R1=(3.06±0.02)×10-10m(邊-邊結(jié)合的強(qiáng)吸附)和R2=(3.52±0.02)×10-10m(角-角結(jié)合的弱吸附).當(dāng)溫度升高時(shí),強(qiáng)吸附位基本不變而弱吸附位增加,兩者比值(N1/N2)由0.428降至0.158.該比值的變化從微觀角度解釋了宏觀吸附-解吸等溫線中吸附量增加、不可逆性減小的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象. 作 者： 李晉    潘綱    陳灝    李薇    LI Jin    PAN Gang    CHEN Hao    LI Wei   作者單位： 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境水質(zhì)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京,100085  期 刊： 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)  ISTICPKU   Journal： ACTA SCIENTIAE CIRCUMSTANTIAE  年，卷(期)： 2006, 26(10)  分類號(hào)： X131.2  關(guān)鍵詞： EXAFS    Zn(Ⅱ)    水錳礦    吸附熱力學(xué)    微觀構(gòu)型    不可逆性   

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