物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA
2007年
6期
807-812
,共6页
李薇%潘纲%陈灏%张美一%何广智%李晋%杨玉环
李薇%潘綱%陳灝%張美一%何廣智%李晉%楊玉環
리미%반강%진호%장미일%하엄지%리진%양옥배
EXAFS%微观构型%温度%吸附-解吸%吸附可逆性%Zn(Ⅱ)%锐钛矿型TiO2
EXAFS%微觀構型%溫度%吸附-解吸%吸附可逆性%Zn(Ⅱ)%銳鈦礦型TiO2
EXAFS%미관구형%온도%흡부-해흡%흡부가역성%Zn(Ⅱ)%예태광형TiO2
用延展X射线吸收精细结构光谱(EXAFS)研究了不同温度对Zn(Ⅱ)-锐钛矿型TiO2吸附产物微观构型和吸附可逆性的影响机制.宏观的吸附-解吸实验表明,不同温度下的吸附等温线可以用Langmuir模型进行较好的描述(R2≥0.990).随温度升高,吸附等温线显著升高,Zn(Ⅱ)在TiO2表面的饱和吸附量由5℃时的0.125 mmol·g-1增至40℃时的0.446 mmol·g-1;而体系的不可逆性明显减弱,解吸滞后角θ由32.85°减至8.64°.求得体系反应的热力学参数ΔH、ΔS分别为24.55 KJ·mol-1和159.13 J·mol-1·K-1.EXAFS结果表明,Zn(Ⅱ)主要是通过共用水合Zn(Ⅱ)离子及TiO2表面上的O原子结合到TiO2表面上,其平均Zn-O原子间距为RZn-O=(0.199±0.001)nm.第二配位层(Zn-Ti层)的EXAFS图谱分析结果表明,存在两个典型的Zn-Ti原子间距,即R1=(0.325±0.001)nm(边-边结合的强吸附)和R2=(0.369±0.001)nm(角-角结合的弱吸附).随温度升高,强吸附比例(CN1)基本不变而弱吸附比例(CN2)增加,两者比值(CN1/CN2)逐渐减小.该比值的变化从微观角度解释了宏观实验中温度升高,不可逆性减弱的吸附现象.
用延展X射線吸收精細結構光譜(EXAFS)研究瞭不同溫度對Zn(Ⅱ)-銳鈦礦型TiO2吸附產物微觀構型和吸附可逆性的影響機製.宏觀的吸附-解吸實驗錶明,不同溫度下的吸附等溫線可以用Langmuir模型進行較好的描述(R2≥0.990).隨溫度升高,吸附等溫線顯著升高,Zn(Ⅱ)在TiO2錶麵的飽和吸附量由5℃時的0.125 mmol·g-1增至40℃時的0.446 mmol·g-1;而體繫的不可逆性明顯減弱,解吸滯後角θ由32.85°減至8.64°.求得體繫反應的熱力學參數ΔH、ΔS分彆為24.55 KJ·mol-1和159.13 J·mol-1·K-1.EXAFS結果錶明,Zn(Ⅱ)主要是通過共用水閤Zn(Ⅱ)離子及TiO2錶麵上的O原子結閤到TiO2錶麵上,其平均Zn-O原子間距為RZn-O=(0.199±0.001)nm.第二配位層(Zn-Ti層)的EXAFS圖譜分析結果錶明,存在兩箇典型的Zn-Ti原子間距,即R1=(0.325±0.001)nm(邊-邊結閤的彊吸附)和R2=(0.369±0.001)nm(角-角結閤的弱吸附).隨溫度升高,彊吸附比例(CN1)基本不變而弱吸附比例(CN2)增加,兩者比值(CN1/CN2)逐漸減小.該比值的變化從微觀角度解釋瞭宏觀實驗中溫度升高,不可逆性減弱的吸附現象.
용연전X사선흡수정세결구광보(EXAFS)연구료불동온도대Zn(Ⅱ)-예태광형TiO2흡부산물미관구형화흡부가역성적영향궤제.굉관적흡부-해흡실험표명,불동온도하적흡부등온선가이용Langmuir모형진행교호적묘술(R2≥0.990).수온도승고,흡부등온선현저승고,Zn(Ⅱ)재TiO2표면적포화흡부량유5℃시적0.125 mmol·g-1증지40℃시적0.446 mmol·g-1;이체계적불가역성명현감약,해흡체후각θ유32.85°감지8.64°.구득체계반응적열역학삼수ΔH、ΔS분별위24.55 KJ·mol-1화159.13 J·mol-1·K-1.EXAFS결과표명,Zn(Ⅱ)주요시통과공용수합Zn(Ⅱ)리자급TiO2표면상적O원자결합도TiO2표면상,기평균Zn-O원자간거위RZn-O=(0.199±0.001)nm.제이배위층(Zn-Ti층)적EXAFS도보분석결과표명,존재량개전형적Zn-Ti원자간거,즉R1=(0.325±0.001)nm(변-변결합적강흡부)화R2=(0.369±0.001)nm(각-각결합적약흡부).수온도승고,강흡부비례(CN1)기본불변이약흡부비례(CN2)증가,량자비치(CN1/CN2)축점감소.해비치적변화종미관각도해석료굉관실험중온도승고,불가역성감약적흡부현상.
