改性焦粉对氟离子吸附热力学及机理

以废弃焦粉为原料，50%硝酸为改性剂，借助JSM、XRD和XPS现代分析测试方法表征其结构。考察了改性焦粉对氟离子吸附模型、热力学参数、粘附几率和活化能，初步探讨了吸附机理。结果表明，硝酸改性焦粉是硝酸刻蚀焦粉表面增加孔结构，增大表面积，表面氧化形成较为丰富含氧功能组的过程；吸附符合Langmuir和Langmuir吸附等温方程；吸附焓变为3.6596kJ/mol，自由能变在-1.5004～-2.0107kJ/mol之间，熵变为0.0173kJ/(mol?K)；粘附几率和活化能分别为S=1.78×10-5、21.35kJ/mol，表明该吸附过程是界面上混乱度增加的自发吸热过程；吸附氟离子过程是颗粒内扩散吸附，表面杂质与氟离子之间形成配位化合物、氟化钙胶体及表面含氧基团与氟离子形成氢键三者共同作用的结果，而颗粒内扩散吸附是该吸附的主要过程。