开展有关离子界面反应的机理研究对理解土壤中各种重要过程的发生机制十分必要,而离子交换吸附作为离子界面反应的重要表现形式,是土壤中重要的物理化学过程。通过研究土壤/粘土矿物中离子交换吸附实验有助于阐明离子界面反应的微观机理,同时也为了解土壤中养分的保蓄和淋失,探索和解决日益严重的农田面源污染等环境问题提供理论基础和解决思路。近年来,土壤/粘土体系中关于离子吸附机制研究也取得了一些重要进展:（1）离子的界面反应过程与吸附的传质过程的区分;（2）离子在电场作用下的扩散与静电吸附的关系;（3）不同作用力吸附过程的动力学描述;（4）由静电场引发的非静电力吸附的发生等等。一系列用于描述离子交换吸附的经典模型也逐渐被提出,然而土壤中发生的离子吸附交换通常是多种吸附力交织在一起且多种反应同时发生的复杂过程,所以这些经典模型难以反映实际反应中离子的界面过程。近期研究表明离子在土壤表面附近强电场中受到的非经典极化作用深刻影响离子在土壤中的交换吸附。因此,本研究在现有研究成果的基础上,通过对不同浓度条件下不同类型碱金属离子在不同蒙脱石颗粒表面的吸附动力学进行分析,运用建立的离子吸附模型,探索离子特异性效应产生的本质原因,明确不同电场条件对离子特异性效应的影响程度、能量变化及其作用机理,为进一步明确离子-带电表面相互作用机制提供理论基础。研究结果表明:（1）碱金属离子在蒙脱石-Zn²⁺、蒙脱石-Cu²⁺和蒙脱石-Ca²⁺饱和样表面的吸附均表现为弱静电力作用下的一级动力学过程,并且吸附动力学过程表现出明显的离子特异性效应。离子特异性效应可通过吸附速率与平衡吸附量来表征。碱金属离子的平衡吸附量与吸附速率均随着碱金属浓度的降低而降低。（2）相同离子类型和电解质浓度条件下,矿物表面被饱和离子的不同会强烈影响其他离子在其表面的吸附能力,矿物表面被低价离子饱和后的吸附能力远大于其被高价离子饱和后的吸附能力。Li⁺和Na⁺在蒙脱石-Zn²⁺表面的平衡吸附量均明显小于对应浓度条件下的蒙脱石-K⁺表面,并且Li⁺、Na⁺离子在蒙脱石K⁺饱和样表面的平衡吸附量是相应浓度条件下Zn²⁺饱和样表面平衡吸附量的2⁸倍。蒙脱石表面对碱金属离子的吸附存在强的选择性,且吸附选择性顺序受碱金属浓度的影响。当电解质浓度为0.0001 mol·L^-1与0.001 mol·L^-1时在蒙脱石-Cu²⁺和蒙脱石-Ca²⁺饱和样表面平衡吸附量均表现为K⁺>>Na⁺>Li⁺;当浓度升高到0.01 mol·L^-1时,平衡吸附量则呈现为K⁺>>Li⁺>Na⁺。（3）非经典极化与体积效应共同决定了离子在固/液界面处的扩散距离,低电解质浓度条件下,非经典极化对离子扩散距离的影响占主导作用;随着电解质浓度增加,离子对蒙脱石颗粒表面电场的屏蔽能力增强,离子的非经典极化作用逐渐减弱,离子间体积效应逐渐增强,导致三种碱金属离子间扩散距离差异逐渐缩小。当电解质浓度为0.0001 mol·L^-1与0.001 mol·L^-1时,在蒙脱石-Cu²⁺和蒙脱石-Ca²⁺饱和样体系中扩散距离均表现为K⁺>Na⁺>Li⁺;当浓度升高到0.01 mol·L^-1时,扩散距离表现为K⁺>Li⁺>Na⁺。离子扩散距离的差异导致表面电位、离子吸附平衡时离子实际到达处位置的电位、电荷密度和电场强度均存在差异;电荷密度随着电解质浓度的降低而降低,表面电位（绝对值）随着电解质浓度的降低而增加,表面电位大小顺序在不同体系中均表现为φ0（Li）>φ0（Na）>φ0（K）。（4）根据新建立的模型可预测吸附离子在双电层中的位置,进而求出体系的活化能,并发现活化能直接决定了离子吸附饱和度。通过计算发现三种离子K⁺,Na⁺和Li⁺体系中活化能存在明显的离子特异性效应,不同离子K⁺、Na⁺和Li⁺不论是在蒙脱石-Cu²⁺还是蒙脱石-Ca²⁺饱和样表面,其吸附饱和度与活化能均符合同一规律。通过本研究建立的离子吸附模型预测的活化能与化学反应中阿仑尼乌斯定律所预测结果一致,从而进一步验证了新模型理论的正确性。同时本研究还表明了新建立的离子-带电表面相互作用模型在固/液界面反应中具有普适性应用,为进一步明确离子-带电表面相互作用机制提供了理论基础。