Different mechanisms driving the preferential adsorption of dissolved organic matter by goethite and montmorillonite

针铁矿 吸附 化学 分馏 蒙脱石 溶解有机碳 生物地球化学循环 环境化学 无机化学 有机化学
作者
Lanfang Han,Yan Yang,Ke Sun,Biao Zhang,Yalan Chen,Liping Fang,Baoshan Xing
出处
期刊:Chemical Geology [Elsevier BV]
卷期号:585: 120560-120560 被引量:44
标识
DOI:10.1016/j.chemgeo.2021.120560
摘要

Molecular fractionation of dissolved organic matter (DOM) at the mineral-water interface governs its role in biogeochemical processes in both terrestrial and aquatic environments. However, adsorptive fractionation of DOM onto phyllosilicates lacks molecular-scale investigation. Moreover, the mechanisms driving DOM adsorptive fractionation onto typical mineral surface remains unknown. Using ultra-high resolution mass spectrometry, traditional spectroscopic method, and different background electrolytes (CaCl2, NaCl and NaCl-NaH2PO4), we investigated the molecular fractionation of DOM by typical phyllosilicate (montmorillonite) and iron oxyhydroxide (goethite) and provided direct and quantitative evidence for the specific driving mechanisms for the adsorptive fractionation. Montmorillonite selectively adsorbed the comparatively low molecular weight (MW) and high O/C constituents having aliphatic moieties (mainly protein- and carbohydrate-like species) or one benzene ring as first identified using a new aromaticity equivalent. This structural preference was more remarkable in the adsorption system with large contribution of “Ca2+ bridging” reaction (45.6–76.0%). By contrast, goethite preferentially stabilized the constituents with high MW components containing aromatics with ≥3 condensed benzene rings and high O/C, which was notable in the system where “ligand exchange” mechanism predominated (55.5–71.4%). For both montmorillonite and goethite, non-selective adsorption of DOM was detected when van der Waals dominated. These findings would advance the mechanistic understanding of biogeochemical processes of DOM in the environments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
qq发布了新的文献求助10
刚刚
英姑应助李健课题组采纳,获得10
1秒前
1秒前
十二完成签到,获得积分10
3秒前
大模型应助隐居采纳,获得10
4秒前
Calista发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
cheers发布了新的文献求助10
6秒前
泥巴发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
10秒前
11秒前
11秒前
pray_nian发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
惟依完成签到,获得积分10
11秒前
Designer发布了新的文献求助10
12秒前
ll完成签到 ,获得积分10
13秒前
15秒前
hileborn发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
王jr发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
偷猫的鱼发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
cheers完成签到,获得积分10
20秒前
Wang完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
21秒前
包容的向雁完成签到,获得积分10
21秒前
淡定的不言完成签到 ,获得积分10
23秒前
天天快乐应助王力祖采纳,获得10
23秒前
wangxin发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
ll关注了科研通微信公众号
25秒前
代可可脂完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
26秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Structural Geology: A Quantitative Introduction 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7216255
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8847953
关于积分的说明 18671791
捐赠科研通 6872272
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3184885
关于科研通互助平台的介绍 2346711
邀请新用户注册赠送积分活动 2159253