Adsorption of Ni(II) ions at the Fe2Tio5/electrolyte solution interface - the electrical double layer structure

• Autorzy: Skwarek E. , Janusz Wł.

Warianty tytułu

PL

Adsorpcja jonów Ni(II) na granicy faz Fe2TiO5/roztwór elektrolitu – struktura podwójnej warstwy elektrycznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Physicochemical properties of Fe2TiO5 (pseudobrookite structure) surface was studied and basic properties of electrical double layer of the Fe2TiO5/NaCl+Ni2+ solution system were described. The adsorption of Ni (II) at the pseudobrookite/aqueous solutions interface was studied over the pH range of 3 to 11. The influence of ionic strength, pH, and presence of ions was researched. ć potential, surface charge density, adsorption density, pH50% and ΔpH10-90% parameters for different concentrations of background electrolyte were presented. The adsorption constants of surface hydroxyl groups’ reactions were determined using numerical optimization.

PL

Związki tytanu występujące w postaci dyspersji są stosowane w wielu gałęziach przemysłu. Wśród nich właściwości powierzchniowe zostały dobrze opisane dla ditlenku tytanu, natomiast niektórych związków tytanu są nieznane, należy do nich Fe2TiO5 występujący w przyrodzie jako pseudobrukit. Przeprowadzono pomiary adsorpcji jonów niklu, dla jego różnych stężeń początkowych, w funkcji pH dla układu Fe2TiO5/roztwór NaCl. Kształt krzywej adsorpcji w funkcji pH ma postać krawędzi adsorpcji. Wzrost stężenia początkowego jonów Ni(II), powoduje przesunięcie krawędzi w kierunku zasadowym skali pH. Wyznaczono charakterystyczne parametry krawędzi adsorpcji tj. pH50% i ΔpH10-90%. W oparciu o zależność adsorpcji od pH stosując model TLM, obliczono również stałe reakcji adsorpcji jonów Ni (II) metodą optymalizacji numerycznej. Zależność gęstości ładunku powierzchniowego od pH w obecności jonów Ni (II), jest w dobrej korelacji z zależnością adsorpcji jonów Ni (II) od pH. Adsorpcja jonów niklu na powierzchni Fe2TiO5 prowadzi do wzrostu stężenia grup ujemnie naładowanych.

Słowa kluczowe

EN

Fe2TiO5; electrical double layer; surface charge density; zeta potential; adsorption

PL

związki tytanu; podwójna warstwa elektryczna; właściwości powierzchniowe; adsorpcja

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Physicochemical Problems of Mineral Processing
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 40
• Strony: 149--159
• Opis fizyczny: bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Skwarek E.

autor

Janusz Wł.

• Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej, Wydział Chemii, Pl. M.C. Skłodowskiej 3, 20-031 Lublin

Bibliografia

• DAVIS J. A., R. O. JAMES, LECKIE J. O., (1978), Surface Ionization and Complexation at the Oxide/Water Interface. I. Computation of Electrical Double Layer Properties in Simple Electrolytes, J. Colloid Interface Sci. 63, 480.
• GRACIA F., HOLGADO J.P., YUBERO F., GONZÀLEZ-ELIPE A.R., (2002), Phase mixing in Fe/TiO2 thin films prepared by ion beam-induced chemical vapour deposition: optical and structural properties, Surf. Coat. Technol., 158-159, 552-557.
• GUO W.Q., MALUS S., RYAN D.H., ALTOUNIAN Z., (1999), Crystal structure and cation distributions in the FeTi2O5-Fe2TiO5 solid solution series, J. Phys.: Condens. Matter 11, 6337-6346.
• JAMES R. O., PARKS G.A. A. (1989), Characterization of Aqueous Colloids by Their Electrical Double-Layer and Intrinsic Surface Chemical Properties in. Surface and Colloid Science vol.12, p.229, Wiley-Interscience, New York.
• JANUSZ W., (1989), Adsorption of Sodium and Chloride Ions at the Rutile/Electrolyte Interface - Parameters of the Electric Double Layer, Materials Chemistry and Physics, 24, 39-50.
• JANUSZ W., (1991), Determination of Surface Ionization and Complexation Constants from Potentiometric Titration Data, Polish J. Chem. 65, 799.
• JANUSZ W., (1994), Electrical Double Layer in the System TiO2 (Anatase)/Aqueous Solution of NaCl, Polish J. Chem. 68, 1871.
• KANG M., (2003), Synthesis of Fe/TiO2 photocatalyst with nanometer size by solvothermal method and the effect of H2O addition on structural stability and photodecomposition of methanol, J. Mol. Catal. A: Chem.197, 173-183.
• KANG M., LEE S.Y., CHUNG C.H., CHO S.M., HAN G.Y., KIM B.W., YOON K.J., (2001), Characterization of a TiO2 photocatalyst synthesized by the solvothermal method and its catalytic performance for CHCl3 decomposition, J. Photochem. Photobiol., A. 144, 185.
• LEE S. H., KANG M., CHO S.M., HAN G.Y., KIM B.W., YOON K.J., CHUNG C.H., (2001), Synthesis of TiO2 photocatalyst thin film by solvothermal method with a small amount of water and its photocatalytic performance, J. Photochem. Photobiol., A. 146, 121.
• PERKAS N., KOLTYPIN Y., PALCHIK O., GEDANKEN A., CHANDRASEKARAN S., (2001), Oxidation of cyclohexane with nanostructured amorphous catalysts under mild conditions. Appl. Catal., A 209, 125-130.
• ROBERTSON A. P., LECKIE J. O., (1997), Cation binding predictions of surface complexation models: Effects of pH, ionic strength, cation loading, surface complex and model fit, J. Colloid Interface Sci. 88, 444.
• SCHINDLER P.W., FURST, DICK B., WOLF R., (1976), Ligand properties of silanol groups, J. Colloid Interface Sci.,55-469.
• SUROWCE MINERALNE ŚWIATA, (1985), Wydawnictwo Geologiczne – Warszawa.