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混合电解质溶液中考虑介电饱和度的表面电位评估原理(英文)

Chinese Journal of Chemical Physics 2020 SCI CSCD

摘要:基于非线性泊松-玻尔兹曼方程,推导了混合电解质溶液中考虑介电饱和度的表面电位的解析表达式.近似解析解和精确数值解计算出的表面电位在很大范围的电荷密度和离子强度条件下均具有很好的一致性.当表面电荷密度大于0.30 C/m~2时,介电饱和度对表面电位的影响变得尤为重要;当表面电荷密度小于0.30 C/m~2时,可忽略介电饱和度的影响,即基于经典泊松-玻尔兹曼方程可获得有效的表面电位解析模型.因此,0.3 C/m~2可作为是否考虑介电饱和度的颗粒临界表面电荷密度值.在低表面电荷密度时,考虑介质饱和度的表面电位解析模型可自然回归到经典泊松-玻尔兹曼理论的结果,得到的表面电位可以正确地预测一价和二价反离子之间的吸附选择性.

关键词: 介电性质 双电层 表面电荷 胶体颗粒

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一种评估阳离子交换吸附活化能的方法(英文)

物理化学学报 2017 SCI 北大核心 CSCD

摘要:离子和带电粒子之间的相互作用受纳米/胶体颗粒表面上离子吸附控制,同时它决定着颗粒的微观性质、界面反应过程以及颗粒间相互作用。现有的离子界面反应理论没有考虑到离子特异性对离子-表面相互作用的影响。本研究建立了带电颗粒表面离子吸附模型。结果表明蒙脱石胶体表面离子吸附平衡存在着强烈的离子特异性效应。离子和表面之间的吸附能随离子浓度的增加而降低,随着粒子电荷密度(绝对值)升高而增加。根据建立的模型还可预测吸附反离子在扩散层中的位置,进而可计算出离子的吸附能与活化能。活化能直接决定了离子的吸附饱和度,且不同的离子遵循相同的规律。本研究表明建立的离子-表面相互作用模型在固/液界面反应中具有普适性的应用。

关键词: 离子特异性效应 离子吸附 带电表面 活化能

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