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模拟表生环境水钠锰矿亚结构转化及钙锰矿的形成 被引量：5
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作者 赵怀燕 龚爱蓉 +4 位作者 殷辉 刘凡 谭文峰 邱国红 冯雄汉 《地球科学（中国地质大学学报）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期227-239,共13页
水钠锰矿是土壤与沉积物中最为常见的氧化锰矿物,依据其MnO6层对称特点分为六方和三斜两种亚结构类型.六方水钠锰矿在表生环境中可通过Mn2+的化学或生物氧化形成,而环境中三斜水钠锰矿的形成及进一步转化为钙锰矿的途径尚不清楚.以两种... 水钠锰矿是土壤与沉积物中最为常见的氧化锰矿物,依据其MnO6层对称特点分为六方和三斜两种亚结构类型.六方水钠锰矿在表生环境中可通过Mn2+的化学或生物氧化形成,而环境中三斜水钠锰矿的形成及进一步转化为钙锰矿的途径尚不清楚.以两种六方水钠锰矿(酸性水钠锰矿和水羟锰矿)为前驱物,采用X射线吸收光谱(EXAFS)、X射线衍射(XRD)、电镜(FESEM/TEM)及化学组成分析等技术方法模拟表生环境研究了水钠锰矿从六方向三斜的亚结构转化及生成钙锰矿的化学条件和矿物学机制.结果表明,适当Mn(Ⅱ)浓度和弱碱性条件(pH≥8)可使六方水钠锰矿逐渐转化为三斜水钠锰矿,继而经Mg2+交换、常压回流得到了长纤维状的钙锰矿,其晶体生长以溶解-结晶为主.Mn(Ⅱ)与六方水钠锰矿MnO6八面体层内的Mn(Ⅳ)反应生成Mn(Ⅲ)并填充层内空位,使水钠锰矿对称型由六方向三斜转变.与酸性水钠锰矿相比,水羟锰矿结晶弱、层状堆积混乱度高,与Mn(Ⅱ)反应迅速,层结构向三斜水钠锰矿转化快.pH升高,促进六方水钠锰矿对Mn(Ⅱ)的吸附和Mn(Ⅱ)与Mn(Ⅳ)间的反应,六方水钠锰矿转化为三斜水钠锰矿的速率加快."六方水钠锰矿→三斜水钠锰矿"可能是环境中三斜水钠锰矿的重要来源,及进一步形成钙锰矿的重要化学生成机制. 展开更多
关键词 水钠锰矿 六方水钠锰矿 三斜水钠锰矿 钙锰矿 转化 环境地质
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含Ni六方水钠锰矿的表征及其对Pb^(2+)(Zn^(2+))环境行为的影响 被引量：3
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作者 殷辉 谭文峰 +3 位作者 冯雄汉 崔浩杰 邱国红 刘凡 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期417-427,共11页
六方水钠锰矿是土壤中普遍存在、活性最强的氧化锰矿物。它常常富集各种过渡金属如Ni等,对其地球化学行为具有重要影响。在六方水钠锰矿形成过程中加入Ni2+,Ni以+2价存在于矿物中。进入水钠锰矿结构中的Ni大部分以[NiO6]八面体形式存在... 六方水钠锰矿是土壤中普遍存在、活性最强的氧化锰矿物。它常常富集各种过渡金属如Ni等,对其地球化学行为具有重要影响。在六方水钠锰矿形成过程中加入Ni2+,Ni以+2价存在于矿物中。进入水钠锰矿结构中的Ni大部分以[NiO6]八面体形式存在于层内;部分Ni存在于八面体空位上下方。含Ni水钠锰矿沿c轴方向堆叠锰氧八面体层数逐渐减小,而a-b板面晶体大小没有明显变化,即层片状晶体逐渐变薄,比表面积显著增大。随着Ni含量的增加,水钠锰矿结构中锰氧八面体空位数减少,而层边面吸附位点数基本保持不变,其对重金属离子(Pb2+/Zn2+)吸附去除能力逐渐降低。本文为明确过渡金属离子(Ni)对土壤中氧化锰矿物的形貌、结构及其性质的影响提供了参考。 展开更多
关键词 锰氧化物 六方水钠锰矿 Ni晶体化学 PB2+ Zn2+
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六方水钠锰矿对罗丹明B的去除效果及机理
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作者 严格 陈若愚 +2 位作者 赖发英 张嵚 程晓迪 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期376-382,共7页
六方水钠锰矿作为环境中一种具有较强氧化与吸附能力的氧化锰矿物,对环境中的有机染料有着一定的去除作用。采用常压回流法一步合成纳米六方水钠锰矿,运用X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体光谱仪(ICP-AES)、BET氮气吸附法、场发射扫描... 六方水钠锰矿作为环境中一种具有较强氧化与吸附能力的氧化锰矿物,对环境中的有机染料有着一定的去除作用。采用常压回流法一步合成纳米六方水钠锰矿,运用X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体光谱仪(ICP-AES)、BET氮气吸附法、场发射扫描电镜(FESEM)和透射电镜(TEM)对其矿物晶体结构、化学组成、比表面积、孔径分布和微观形貌进行表征,选用罗丹明(RB)作为目标有机染料,研究反应条件对纳米六方水钠锰矿对RB的去除效果的影响(包括pH值、六方水钠锰矿浓度、染料浓度和温度)。进而研究六方水钠锰矿对RB的去除机制,通过在反应后的溶液中加入盐酸羟胺,使矿物溶解,吸附在矿物上的染料重新释放到溶液中,以区分吸附去除率和氧化去除率。结果表明,降低反应pH、增加六方水钠锰矿浓度、减小染料浓度以及提高温度均有利于六方水钠锰矿对罗丹明B(RB)的去除。其中影响最大的pH,反应体系pH为2.87时,RB的去除率达到99.9%,而pH为10.29时,RB的去除率仅为8.33%。通过去除机制实验结果表明,在pH为4.5时,RB的氧化去除率是36.3%,吸附去除率为4.6%,六方水钠锰矿去除RB以氧化去除为主。纳米六方水钠锰矿材料的重复利用效果很好,重复使用3次去除率,RB的去除率仅从90.6%降至85.9%。合成的纳米六方水钠锰矿有着很好的去除有机染料的效果,并且有一定的重复利用性,机制的研究也有利于提升对有机染料的去除效果。 展开更多
关键词 六方水钠锰矿 罗丹明B 去除 吸附 氧化 机制
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