凹凸棒石表面特性及其与重金属离子的界面作用

凹凸棒石是一种链层状镁铝硅酸盐矿物,早在19世纪就已被发现, 但是至今该矿物在重金属离子吸附机理及纯凹凸棒石与重金属长期作用 方面的研究仍较少。 本文对前人的凹凸棒石对重金属吸附性能的系统研究进行了补充,重 点研究了纯凹凸棒石与重金属的长期作用的动力学和作用机理,并对其长 期作用的产物进行了稳定性能研究。 凹凸棒石对重金属的作用机理包括离子交换吸附、八面体晶格置换作 用、表面络合和重金属水解沉淀四种可能机制。凹凸棒石表面碱性诱导的 重金属水解沉淀以及胶体颗粒的互相作用是水悬浮体系中凹凸棒石有效 去除重金属的主要机制。 凹凸棒石与重金属的长期作用可以用抛物线扩散方程,双常数方程. 一级扩散方程和Elovich方程较好地拟合。反应过程中,凹凸棒石八面体 阳离子的溶解能诱导重金属共沉淀,在凹凸棒石表面形成双氢氧化物。这 种双氢氧化物的比金属离子水解形成的单核氢氧化物要稳定。而矿物-水界 面作用诱导的金属离子水解沉淀是不可忽视的界面作用。