Critical Role of Mineral Fe(IV) Formation in Low Hydroxyl Radical Yields during Fe(II)-Bearing Clay Mineral Oxygenation

矿物 化学 充氧 粘土矿物 方位(导航) 矿物学 地质学 有机化学 生态学 地图学 地理 生物
作者
Chenglong Yu,Wenwen Ji,Xinyi Li,Songhu Yuan,Peng Zhang,Shengyan Pu
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:58 (22): 9669-9678 被引量:38
标识
DOI:10.1021/acs.est.3c09986
摘要

In subsurface environments, Fe(II)-bearing clay minerals can serve as crucial electron sources for O2 activation, leading to the sequential production of O2•-, H2O2, and OH. However, the observed OH yields are notably low, and the underlying mechanism remains unclear. In this study, we investigated the production of oxidants from oxygenation of reduced Fe-rich nontronite NAu-2 and Fe-poor montmorillonite SWy-3. Our results indicated that the OH yields are dependent on mineral Fe(II) species, with edge-surface Fe(II) exhibiting significantly lower OH yields compared to those of interior Fe(II). Evidence from in situ Raman and Mössbauer spectra and chemical probe experiments substantiated the formation of structural Fe(IV). Modeling results elucidate that the pathways of Fe(IV) and OH formation respectively consume 85.9-97.0 and 14.1-3.0% of electrons for H2O2 decomposition during oxygenation, with the Fe(II)edge/Fe(II)total ratio varying from 10 to 90%. Consequently, these findings provide novel insights into the low OH yields of different Fe(II)-bearing clay minerals. Since Fe(IV) can selectively degrade contaminants (e.g., phenol), the generation of mineral Fe(IV) and OH should be taken into consideration carefully when assessing the natural attenuation of contaminants in redox-fluctuating 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
Charon驳回了Ava应助
刚刚
言辞完成签到,获得积分10
刚刚
123发布了新的文献求助10
刚刚
红豆发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
李爱国应助LEON采纳,获得10
1秒前
1秒前
无花果应助CClaire采纳,获得10
1秒前
儒雅青亦完成签到,获得积分10
1秒前
kyy发布了新的文献求助30
1秒前
LKX发布了新的文献求助10
1秒前
lisa发布了新的文献求助10
2秒前
Hou完成签到 ,获得积分10
2秒前
小王小王发布了新的文献求助10
2秒前
Lucas应助suzy采纳,获得10
2秒前
魔幻的纸鹤完成签到,获得积分10
2秒前
tee发布了新的文献求助10
2秒前
DiJia发布了新的文献求助10
3秒前
FashionBoy应助非迟采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
田様应助哲欣采纳,获得10
4秒前
5秒前
林夏发布了新的文献求助10
5秒前
lisbattery完成签到,获得积分20
5秒前
安详的勒应助wang5945采纳,获得10
5秒前
共享精神应助丰富的井采纳,获得10
6秒前
surain发布了新的文献求助20
6秒前
枫泾发布了新的文献求助10
6秒前
852应助阿亮采纳,获得10
6秒前
传奇3应助潘丝洞采纳,获得10
7秒前
7秒前
小二郎应助雅若晨兮采纳,获得10
8秒前
9秒前
yangkaiyu发布了新的文献求助10
10秒前
CClaire完成签到,获得积分10
10秒前
刘放发布了新的文献求助10
10秒前
在水一方应助傲娇的傲菡采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.2应助lcs采纳,获得10
10秒前
高分求助中
(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
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Encyclopedia of Materials: Plastics and Polymers 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6099000
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7928747
关于积分的说明 16421302
捐赠科研通 5229075
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2794655
邀请新用户注册赠送积分活动 1776975
关于科研通互助平台的介绍 1650908