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考虑离子尺寸效应的蒙脱石双电层中阳离子和电势分布研究
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作者 安厚睿 彭陈亮 +3 位作者 林福明 王观石 龙平 肖霞 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第6期952-962,共11页
离子型稀土矿浸出是一个双电层重新平衡的过程,离子尺寸效应对双电层中阳离子和电势分布具有重要影响。本文基于Gouy-Chapman-Stern双电层模型,考虑了离子大小对体系静电自由能所产生的影响,耦合了考虑离子尺寸效应的非线性Boltzmann方... 离子型稀土矿浸出是一个双电层重新平衡的过程,离子尺寸效应对双电层中阳离子和电势分布具有重要影响。本文基于Gouy-Chapman-Stern双电层模型,考虑了离子大小对体系静电自由能所产生的影响,耦合了考虑离子尺寸效应的非线性Boltzmann方程与泊松方程,建立了sPB方程;利用该耦合方程研究了离子尺寸效应对双电层中离子和电势的分布影响,结合经典Poisson-Boltzmann方程(cPB)的计算结果,与杯浸试验结果进行了对比分析。结果表明:NH_(4)^(+)和La^(3+)在蒙脱土表面的吸附存在差异,蒙脱土对NH_(4)^(+)和La^(3+)的饱和吸附量试验值分别为0.635 mmol/g和0.305 mmol/g。基于cPB方程,NH_(4)^(+)和La^(3+)的计算吸附量分别是实际的17倍和11倍;而基于sPB方程,NH_(4)^(+)和La^(3+)的计算吸附量分别为1.75倍和1.25倍。sPB方程所计算的Stern电势小于cPB方程的计算值,且sPB方程所计算的Stern电势随浓度的变化程度不大。离子水化作用对离子的吸附量和Stern电势的变化几乎没有影响。综上,考虑离子尺寸效应的sPB方程能更好描述双电层内阳离子和电势分布情况。 展开更多
关键词 离子型稀土 双电层 离子尺寸效应 阳离子分布 电势分布
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