共存铁和锰氧化物氧化和固定Ce(III)的机制

摘要

该研究通过批次和动态实验,考查含锰褐铁矿和合成针铁矿对Ce(III)的氧化和固定作用,并在此基础上探讨共存铁和锰氧化物氧化和固定Ce的机制及地质意义。批次实验结果显示,含锰褐铁矿对Ce的氧化和固定有重要促进作用,在初始Ce浓度为6000μg/L,含锰褐铁矿添加量为1 g/L时,可在48 h实现对Ce的完全固定;初始Ce(III)浓度在300~4500μg/L时,含锰褐铁矿对Ce(III)氧化和沉淀的促进作用与Mn含量正相关,而合成针铁矿相对于无矿体系体现出抑制效应。动态实验结果显示,对高锰褐铁矿固定的Ce,其分布不受锰氧化物的制约,与铁氧化物的分布一致。对结果的分析表明Ce氧化和沉淀的过程为:吸附—氧化—CeO_(2)沉淀生成—CeO_(2)自催化氧化Ce(III);锰和铁氧化物共存时,对Ce氧化和固定的贡献分别是:前者促进Ce氧化,后者通过静电吸附作用促进CeO_(2)的固定。研究对于解释“锰氧化物氧化Ce(III)的能力强于铁氧化物,但二者共存时铁氧化物更易于固定Ce”这一地质现象有一定启示意义。