亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Ab Initio Evaluation of Solid-State Transformation Pathways from Ferrihydrite to Goethite

铁酸盐 针铁矿 鳞片岩 赤铁矿 正交晶系 化学 扩散 活化能 相(物质) 从头算 氧化铁 磁铁矿 化学物理 热力学 材料科学 结晶学 物理化学 矿物学 物理 晶体结构 有机化学 吸附 冶金
作者
Michel Sassi,Kevin M. Rosso
出处
期刊:ACS earth and space chemistry [American Chemical Society]
卷期号:6 (3): 800-809 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acsearthspacechem.2c00026
摘要

Phase transformations between iron (oxyhydr)oxide minerals can occur topotactically through the self-diffusion of ions in the solid state, particularly at high temperatures. However, under ambient conditions, the extent to which solid-state transformation pathways could be important, especially for nanoparticles where the associated diffusion path lengths are short, remains poorly known. Using density functional theory, here, we evaluated this prospect for ferrihydrite (Fh) transformation to goethite (Gt) by computing the energetic cost to displace the minimum set of iron cations needed to obtain Gt starting from model Fh structures by Michel et al. in 20071 and Manceau et al. in 2014.2 While transformation to Gt from the Manceau Fh model is straightforward and involves a moderate activation energy of 1.04 eV/unit cell, doing the same starting from the Michel model is more complex and could involve an energetically competitive intermediate orthorhombic phase structurally similar to Gt that converts to Gt through exchange of iron cations for protons. Two transition pathways yielding the orthorhombic intermediate were identified, with the fastest involving a rate-limiting atomic displacement having a large activation energy of 2.09 eV/unit cell. As a companion result, we also calculated the solid-state transformation energetics that interconnect the Michel and Manceau models of Fh, which are separated by an activation energy of approximately 1.82 eV/cell. We discuss and compare our calculated temperature-dependent iron self-diffusion coefficients in Fh models to those for hematite and magnetite derived from high-temperature measurements. The results show that although pH effects have not yet been treated explicitly, even for the nanoscale particle sizes of Fh it is unlikely that solid-state transformation pathways to Gt are accessible under ambient conditions, implicating other pathways as more important.
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
25秒前
zyl发布了新的文献求助10
30秒前
cocoxue完成签到 ,获得积分10
33秒前
老迟到的羊完成签到 ,获得积分10
34秒前
苹果完成签到 ,获得积分10
1分钟前
mengzhe完成签到,获得积分10
1分钟前
小祝没吃饱完成签到,获得积分10
1分钟前
共享精神应助小祝没吃饱采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
jama117发布了新的文献求助15
1分钟前
suda完成签到 ,获得积分10
1分钟前
liu完成签到 ,获得积分10
2分钟前
zyl完成签到,获得积分10
2分钟前
Noob_saibot完成签到,获得积分10
2分钟前
汉堡包应助晨星采纳,获得10
2分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
林林完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
晨星发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
所所应助阳光的青寒采纳,获得10
5分钟前
遥感小虫完成签到,获得积分10
6分钟前
阔达的沛文完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
6分钟前
阳光的青寒完成签到,获得积分10
6分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
ys完成签到 ,获得积分10
7分钟前
慕青应助iorpi采纳,获得10
7分钟前
w_w发布了新的文献求助10
7分钟前
晨星完成签到,获得积分10
7分钟前
科研通AI6.3应助愉快靖易采纳,获得10
7分钟前
nk完成签到 ,获得积分10
7分钟前
bitman完成签到,获得积分10
7分钟前
7分钟前
MS903完成签到 ,获得积分10
7分钟前
drirshad发布了新的文献求助10
7分钟前
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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 800
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 7257570
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8879520
关于积分的说明 18757213
捐赠科研通 6937984
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201095
关于科研通互助平台的介绍 2375215
邀请新用户注册赠送积分活动 2176943