吸附机理,主要结论如下:
(1)萘普生(NPX)分子内羧基和芳香环均在其吸附中起重要作用。芳香环与高岭石表面羟基间的n-π电子供受体作用(EDA)是主要吸附机理,未解离的羧基与高岭石矿物表面形成的氢键(HB)是次要的吸附机理。高岭石的硅氧层是萘普生的主要吸附位点。
(2)随着溶液pH从3.0升高到6.0,分子态萘普生的比例逐渐减小,其形成氢键的能力相应减小,萘普生在高岭石上的整体吸附下降。基于实验数据建立了高岭石吸附萘普生的模型:Kd,NPX=Kd,EDA+Kd,HB f0,f0为分子态萘普生的比例。该模型可以很好地描述萘普生在高岭石上的吸附机理及贡献比率。
(3)小分子有机酸的竞争吸附能力与其疏水性有关,对于研究所选用的有机酸,竞争吸附能力次序为:乙酸>柠檬酸>草酸。三种小分子有机酸的吸附系数随pH的变化呈现出相似的特征,均在全部解离且高岭石表面≡AlOH充足的时候出现吸附最大值,这与之前的研究结果一致。
(4)不同羧酸数的小分子有机酸在吸附过程中的自由能变化(ΔG)受四种作用过程的影响。其中,化学吸附(-26.6~-79.6 kJ/mol)和亲水作用(22.8~68.2kJ/mol)的ΔG绝对值最大,是控制吸附的主要因素。静电斥力(2.5~7.7 kJ/mol)和物理吸附(-5.38~-6.4
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