Zn(II)/α-FeOOH 吸附体系的固体浓度效应

采用宏观吸附-解吸实验系统地研究了Zn(II)在针铁矿(α-FeOOH)表面吸附的固体浓度(Cp)效应, 并考察了温度对固体浓度效应的影响, 揭示了固体浓度效应产生的机理. 实验结果表明: Zn(II)/α-FeOOH的吸附等温线随固体浓度的增加明显下移, 表现出显著的固体浓度效应; 随着固体浓度的升高, 平衡浓度相近的实验点的解吸滞后角(θ)和热力学不可逆系数(TII)均明显升高, 说明体系的可逆性随固体浓度的增大而显著降低, 这一结果符合亚稳平衡吸附(MEA)理论对固体浓度效应产生机制的预测. 本研究还发现Zn(II)/α-FeOOH体系在低温下的固体浓度效应比在高温下更为显著. 不同温度下的吸附-解吸实验表明,该体系的吸附可逆性随温度的升高而明显增强(θ和TII明显降低), 这再次证明了吸附可逆性对Cp效应的控制作用, 并从另一角度证实了MEA理论对固体浓度效应机制的解释. 实验测得Zn(II)/α-FeOOH体系的吸附热力学参数△H、△S分别为34.07 kJ·mol-1和195.71 J·mol-1·K-1, 表明Zn(II)可在针铁矿表面发生吸热的化学吸附反应.