论文部分内容阅读
本文依据分子动力学理论,利用COMPASS力场对锂离子在针铁矿(010)优势晶面的吸附建立模型,并通过Materials Studio Discover模块对该吸附过程进行了动力学模拟。结果表明,锂离子能够在一定条件下自发吸附在针铁矿的表面上。对氯化锂的水溶液进行NPT模拟,得到Li+与H2O的作用情况。结果表明,Li+在水中有着较大的溶解度,溶解的过程是放热的。Li+与水分子之间存在范德华力。对不同浓度下的Li+吸附在α-FeOOH表面的现象进行NVT模拟。结果表明,Li+的吸附是一个放热过程,相对吸附量随Li+浓度增加而增加,但大部分的Li+存在于扩散层中。考察温度和压力对Li+在针铁矿表面吸附,结果表明,压力一定时,若温度升高,Li+的吸附量先减少再升高,符合固体吸附的一般规律。Li+在针铁矿(010)表面的吸附是物理吸附与化学吸附的共同作用,提升溶液的温度至298K可以提高Li+的吸附量。对Na+和Mg2+两种阳离子干扰吸附进行NVT模拟。结果表明,对Li+吸附率影响的大小为Mg2+>Na+,盐的存在使Li+吸附在针铁矿表面的趋势减弱甚至难以自发吸附。说明锂在针铁矿表面的吸附为自发趋势,该吸附性受溶液中的协同离子的影响尤为严重。本文的研究结果可为海水或卤水提取锂的方法提供理论基础。