苯乙烯膦酸在金红石表面吸附和键合机理研究

摘要

本文通过浮选试验、动电位测试、X射线光电子能谱(XPS)分析和密度泛函理论(DFT)计算研究了苯乙烯膦酸(SPA)在金红石表面上的吸附与键合机理.浮选试验结果表明:在pH值=4.1,苯乙烯膦酸用量为240 mg/L条件下,金红石的浮选回收率可以达到82.3%.动电位测试和浮选溶液化学计算结果表明:在浮选过程中,苯乙烯膦酸单阴离子为捕收金红石的有效成分,其在金红石表面吸附的作用力不是静电力而是一种强于静电力的特殊作用力.XPS分析表明:金红石表面的Ti原子与苯乙烯膦酸单阴离子之间发生了化学作用.DFT计算结果直观地表明:苯乙烯膦酸单阴离子在金红石表面的吸附是一个自发的过程,吸附形成了氢键和化学键.Mulliken布居电荷分析显示:吸附过程中有电子从苯乙烯膦酸的O原子(O_(SPA))转移到金红石表面的Ti原子,使得O_(SPA)—Ti键生成.