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:47
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
1秒前
1秒前
2秒前
leclerc完成签到,获得积分10
2秒前
Ashmitte发布了新的文献求助10
2秒前
硝基完成签到,获得积分10
2秒前
丰富的凡儿完成签到,获得积分10
2秒前
dddd发布了新的文献求助10
3秒前
王富贵发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
Karry发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
小学生库里完成签到,获得积分10
5秒前
脑洞疼应助木子小样采纳,获得10
5秒前
小二郎应助团子团子猪采纳,获得10
5秒前
田様应助suhanxing采纳,获得10
6秒前
6秒前
111发布了新的文献求助10
6秒前
张火火发布了新的文献求助10
7秒前
dreamdraver完成签到,获得积分10
8秒前
骆马湖完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
毕长富发布了新的文献求助10
8秒前
Deadman完成签到,获得积分10
8秒前
li发布了新的文献求助10
8秒前
隐形的大门完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Doudou完成签到 ,获得积分10
9秒前
小时代2发布了新的文献求助10
9秒前
JASDLKJAJKCBN发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
小巧问芙完成签到 ,获得积分0
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
星河完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
李丽玲完成签到,获得积分10
12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
Tanning Chemistry: The Science of Leather (2nd Edition) 2000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
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 7260056
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8881988
关于积分的说明 18768193
捐赠科研通 6940128
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201739
关于科研通互助平台的介绍 2375467
邀请新用户注册赠送积分活动 2177542