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【24h】

Fe(Ⅱ)-Catalyzed Transformation of Organic Matter-Ferrihydrite Coprecipitates: A Closer Look Using Fe Isotopes

机译：Fe（Ⅱ）-催化的有机物-水铁矿共沉淀的转化：使用铁同位素的近距离观察

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Ferrihydrite is a common Fe mineral in soils and sediments that rapidly transforms to secondary minerals in the presence of Fe(II). Both the rate and products of Fe(II)-catalyzed ferrihydrite transformation have been shown to be significantly influenced by natural organic matter (NOM). Here, we used enriched Fe isotope experiments and Fe-57 Mossbauer spectroscopy to track the formation of secondary minerals, as well as electron transfer and Fe mixing between aqueous Fe(II) and ferrihydrite coprecipitated with several types of NOM. Ferrihydrite coprecipitated with humic acids transformed primarily to goethite after reaction with Fe(II). In contrast, ferrihydrite coprecipitated with fulvic acids and Suwannee River NOM (SRNOM) resulted in no measurable formation of secondary minerals. Despite no secondary mineral transformation, Mossbauer spectra indicated electron transfer still occurred between Fe(II) and ferrihydrite coprecipitated with fulvic acid and SRNOM. In addition, isotope tracer experiments revealed that a significant fraction of structural Fe in the ferrihydrite mixed with the aqueous phase Fe(II) (similar to 85%). After reaction with Fe(II), Mossbauer spectroscopy indicated some subtle changes in the crystallinity, particle size, or particle interactions in the coprecipitate. Our observations suggest that ferrihydrite coprecipitated with fulvic acid and SRNOM remains a highly dynamic phase even without ferrihydrite transformation.
机译：水铁矿是土壤和沉积物中常见的铁矿物，在存在Fe（II）的情况下会迅速转变为次生矿物。 Fe（II）催化的亚铁酸盐转化的速率和产物均显示受天然有机物（NOM）的显着影响。在这里，我们使用了丰富的铁同位素实验和Fe-57 Mossbauer光谱来追踪次生矿物的形成，以及在Fe（II）水溶液和与几种NOM共沉淀的亚铁酸盐之间的电子转移和Fe混合。与腐殖酸共沉淀的水铁矿在与Fe（II）反应后主要转化为针铁矿。相反，水合富钴酸与富里酸和Suwannee River NOM（SRNOM）共沉淀导致没有可测量的次生矿物质形成。尽管没有二次矿物转化，Mossbauer光谱表明，在富钴酸和SRNOM共沉淀的Fe（II）和三水铁矿之间仍发生电子转移。此外，同位素示踪实验表明，在三水铁矿中，大部分的结构铁与水相Fe（II）混合（约占85％）。与Fe（II）反应后，Mossbauer光谱表明共沉淀物中结晶度，粒径或粒子相互作用有一些细微的变化。我们的观察结果表明，即使没有亚铁酸盐转变，亚铁酸盐与富里酸和SRNOM一起共沉淀仍然是一个高度动态的相。

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  • 来源
    《Environmental Science & Technology》 |2018年第19期|11142-11150|共9页
  • 作者

    Zhou Zhe; Latta Drew E.; Noor Nadia; Thompson Aaron; Borch Thomas; Scherer Michelle M.;

  • 作者单位

    Univ Iowa, Dept Civil & Environm Engn, Iowa City, IA 52242 USA;

    Univ Iowa, Dept Civil & Environm Engn, Iowa City, IA 52242 USA;

    Univ Georgia, Dept Crop & Soil Sci, Athens, GA 30602 USA;

    Univ Georgia, Dept Crop & Soil Sci, Athens, GA 30602 USA;

    Colorado State Univ, Dept Soil & Crop Sci, Ft Collins, CO 80523 USA;

    Univ Iowa, Dept Civil & Environm Engn, Iowa City, IA 52242 USA;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
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