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摘要
离子型稀土浸出是一个双电层重新平衡的过程，而离子尺寸效应对双电层中阳离子和电势分布具有重要影响。本文基于Gouy-Chapman-Stern双电层模型，通过考虑离子大小对体系静电自由能所产生的影响，耦合了考虑离子尺寸效应的非线性Boltzmann方程与泊松方程(sPB)；利用该方程研究了离子尺寸效应对双电层中离子和电势的分布影响，结合经典Poisson-Boltzmann方程(cPB)的计算结果，与杯浸试验结果进行了对比分析。结果表明：NH4+和La3+在蒙脱土表面的吸附存在差异，蒙脱土对NH4+和La3+的饱和吸附量实验值分别为0.635 mmol/g和0.305 mmol/g。基于cPB方程，NH4+和La3+的计算吸附量分别是实际的17倍和11倍，而基于sPB方程，分别是～1.75倍和1.25倍。sPB方程所计算的Stern电势小于cPB方程的计算值，且sPB方程所计算的Stern电势随浓度的变化程度不大。离子水化作用对离子的吸附量和Stern电势的变化几乎没有影响。综上，考虑离子尺寸效应的sPB方程能更好描述双电层内阳离子和电势分布情况。
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