Araştırma, antimon oksidasyonunun moleküler mekanizmasını ve demir manganez oksit yüzeyindeki adsorpsiyonu ortaya koymaktadır.
Antimon (Sb) ve arsenik (As) aynı ana gruba aittir ve potansiyel kanserojen risklere sahiptir.Ancak, Hg ve As gibi diğer toksik metallerle karşılaştırıldığında, insanlar hala Sb'nin çevre kirliliği sürecini sistematik olarak anlamamaktadır. Sb genellikle çevrede Sb () ve Sb (V) şeklinde bulunur. Birnessite, güçlü adsorpsiyon ve oksidasyon yeteneklerine sahip, doğada yaygın bir mineraldir; fenolik organik asitler, toprak organik maddesinde güçlü redoks aktivitesine sahip bir grup türüdür. Sb'nin göçünde ve dönüşümünde önemli bir rol oynarlar. Bununla birlikte, Sb ve her ikisi arasındaki reaksiyonun moleküler mekanizması hala belirsizdir.
Bu amaçla, Çin Bilimler Akademisi Nanjing Toprak Bilimi Enstitüsü'nde araştırmacı olan Wang Yujun ekibi, Sb'nin birnessit yüzeyindeki adsorpsiyon ve oksidasyon mekanizması üzerine derinlemesine bir çalışma yürüttü. Çalışma, birnessitin kenar bölgelerinin Sb'nin oksidasyonunda ve adsorpsiyonunda hayati bir rol oynadığını ve daha fazla kenar sahasına sahip birnessitin Sb için daha güçlü oksidasyon ve adsorpsiyon kapasitesine sahip olduğunu buldu. Sb (), birnessitin kenarında hızla oksitlenir, ancak oksidasyon işlemi, ürün tıkanması nedeniyle pasifleştirilecektir. Sb (V), oksidasyon reaksiyonu sonrası birnessit yüzeyindeki ana Sb formudur. Sb (V) esas olarak birnessitin kenarında adsorbe edilerek tek dişli bir mononükleer kompleks yapı oluşturur. Çalışma, Sb'nin birnessit yüzeyindeki oksidasyon ve adsorpsiyon mekanizmasını ortaya çıkardı; bu, çevredeki Sb kirliliği risk değerlendirmesi ve Sb ile kirlenmiş saha iyileştirme planlarının formülasyonu için teorik bir temel sağlayabilir. İlgili araştırma sonuçları Chemical Engineering Journal (2018, 342, 429-437) ve Environmental kirliliği (2019, 246, 990-998) 'de yayınlandı.
Ek olarak, Güney Çin Teknoloji Üniversitesi'nden ekip ve Profesör Shi Zhenqing, Sb oksidasyonunun kinetik sürecini ve birnessit yüzeyindeki adsorpsiyonu tahmin etmek için bir dizi mekanik kinetik model geliştirdi. Model sonuçları, Sb () oksidasyon hızının zaman arttıkça hızla azaldığını göstermektedir; birnessit Sb () 'yi hızla adsorbe edebilirken, Sb (V) adsorpsiyon hızı nispeten yavaştır. Bu model, Sb'nin çevresel davranışını tahmin etmek için kapsamlı bir kinetik model geliştirmek için daha fazla yardımcı olan, birnessit yüzeyindeki Sb'nin adsorpsiyon / desorpsiyon-redoks bağlanma kinetik davranışını daha iyi tanımlamaktadır. İlgili araştırma sonuçları Environmental Science: Processes and Impacts'da (2018, 20, 1691-1696) yayınlandı ve makale 2018'de derginin öne çıkan makalesi olarak seçildi.
Topraktaki organik maddenin bileşimi karmaşıktır ve fenolik grupların yaygın varlığı, yüksek redoks aktivitesine sahip olmasını sağlar. Çalışmalar, küçük fenolik asit moleküllerinin alkali koşullar altında semikinon radikalleri (SQ · ) oluşturabildiğini ve aerobik koşullar altında H2O2 ve OH gibi aktif oksijen grupları oluşturarak Sb () 'yi Sb (V ) (Chemical Engineering Journal 2019, 356, 190-198), Sb'nin götit yüzeyindeki adsorpsiyon sürecini etkiler. Sistemin alkalinitesi arttıkça, Sb () 'nin götit yüzeyine adsorpsiyonu önemli ölçüde engellenir ve götit yüzeyinde iki dişli eş-kenar iç halka koordinasyon konfigürasyonu oluşur. Bu çalışmanın sonuçları, ortamdaki Sb oksidasyonunun moleküler mekanizmasını daha da ortaya koymakta ve yüksek organik içerikli topraklarda dönüşümünü ve göç davranışını tahmin etmek için teorik destek sağlamaktadır (Chemical Engineering Journal 2019, 369: 414-421).
Birnessit yüzeyinde Sb'nin oksidasyon ve adsorpsiyon mekanizmasının şeması
İki farklı birnessitin yüzeyinde Sb'nin reaksiyon mekanizmasının şeması
Manganez oksit yüzeyinde Sb'nin reaksiyon kinetiği ve model uydurma sonuçları
Sb'nin oksidasyonunun aracılık ettiği fenolik organik asitlerin reaksiyon mekanizmasının şeması
Kaynak: Nanjing Toprak Bilimi Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi
İpuçları: Yakın zamanda WeChat resmi hesap bilgi akışı revize edildi. Her kullanıcı, büyük kartlar şeklinde görüntülenecek olan sık okuma abonelik numaralarını ayarlayabilir. Bu nedenle, "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" makalesini kaçırmak istemiyorsanız, şunları yapmalısınız: "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" genel hesabına girin sağ üst köşedeki menüyü tıklayın "Yıldız Olarak Ayarla" yı seçin
