α-Fe2O3,γ-Al2O3纳米粒子及其混合体系酸碱性质及对重金属离子的吸附行为.pdfVIP

第 26卷第 l1期 无 机 化 学 学 报 V01．26No．1l 2010年 11月 CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY 1967—1974 ． Fe203，．Al203纳米粒子及其混合体系酸碱性质及 对重金属离子的吸附行为 刘 嘉 张卫民 吴震生 秦利红 孙仁贵 孙中溪 (济南大学化学化工学院，济南 250022) 摘要 ：运用 自动电位滴定技术分别研究了在纳米 —Fe20，，y—A1：O单一体系及其混合体系中矿物表面的酸碱性质。依据表面配 位理论恒电容模式，计算了相应 的表面酸碱配位常数 。实验和计算结果表明，按照等表面积原则混合 O／一FezO，、．A1O，纳米粒子 得到混合体系．其表面化学反应并非是单一体系的简单叠加 ．而是存在着不 同矿物表面问复杂的交互作用。其表面酸碱性质和 吸附重金属离子的行为可 以用单表面模型拟合 ．混合体系表面反应平衡模式和相应的酸碱反应平衡常数分别为 ： XOH+H 一XOH2 lgKl=4．04 iXOH ；XO一+H lgK2=-9．20 根据重金属离子 Cu 、Ph2+、zn：+在 —Fe0 —A12O，混合体系表面的吸附行为，计算得 Cu“、Pb“、Zn“在混合体系固体表面的配 位反应平衡常数如下 ： ；XOH+M iXOM +H lgK=一2．50、一2．25、一3．75(M=Cu、Pb、Zn) 关键词 ：氧化铁 ；氧化铝；酸碱性质 ；表面配位 ；吸附 中图分类号：0614．81l；0614．31；064 文献标识码 ：A 文章编号：1001—4861(2010)t1-1967—08 SurfaceAcid-BasePropertiesandAdsorptionBehaviorofHeavyMetalIonsin AqueousSuspensionsof -Fe203， -A|203andTheirM ixedSystem LIUJia ZHANGWei-Min WUZhen-Sheng QINLi—Hong SUNRen—GuiSUNZhong-Xi (SchoolofChem~tryandChemicalEngineering，UniversityofJ／nan，J／nna 250022) Abstract：Thesurfaceacid—baseandcomplexationbehaviorsofheavymetalionsinaqueoussuspensionsof -Fe203， - A1203andtheirmixedsystemwerestudiedbypotentiometrictitrationtechniqueandthecorrespondingequilibrium constantswerecalculatedusingConstantCapacitanceModel (CCM)accordingtosurfacecomplexationtheory．The experimentaland calculation resultsrevealthatthe surfacechemicalreactionsin themixed system arequite differentfrom thesum oftheirindividualsinglesystem duetocomplicatedmutualinteractionsbetweenthetwo mineralSurfaces．Thesurfacechemicalreactionmodelsandrelevantequilibrium constantsinthemixedsystem are establishedas XOH+H iX0H，lgg，=4．04 EX0H ：iX0_+H lg 2=一9．20 andtheSurfacecomp