作者:郑金武 来源:中国科学报 发布时间:2022/4/20 17:48:52
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研究揭示硅酸盐影响土壤中铁矿物的生成

 

水性亚铁(二价铁)和次生氢氧化铁之间的相互作用,影响了缺氧土壤和沉积物中的矿物重结晶或转化过程,然而硅酸盐在铁矿物重结晶和转变过程中的作用和路径尚不清楚。

近日,瑞士苏黎世大学的一个科研团队在最新研究中发现,在还原条件下土壤中铁矿物的生成,硅酸盐是一个重要因素。相关成果4月18日在线发表于《环境科学与技术》上。

在这项研究中,科研团队将硅铁氢化物和含硅鳞片石与同位素标记的铁原子(57Fe(II))在pH值为7的条件下反应长达4周,并通过X射线衍射跟踪铁矿物的转变,并通过测量水相和固相铁同位素分数跟踪铁原子的交换。

研究结果表明,在二价铁存在的情况下,铁水化物转变的程度受到固相硅铁比率(Si/Fe)的强烈影响,而增加二价铁/三价铁比率,则对产物的影响较小。硅酸盐的存在增加了新形成的鳞片藻微晶的厚度。

进一步研究发现,吸附的硅酸盐使鳞片藻表面失活,从而强烈减少铁原子交换,抑制矿物转化。

硅酸盐影响铁矿物的生成。图片来自论文

总的来说,二价铁催化的硅、氢、铁相关转化导致了硅酸盐在固相中重新分布,并形成更厚的鳞片状晶片,而吸附的硅酸盐可抑制鳞片状结晶的转化。

论文相关信息:https://doi.org/10.1021/acs.est.1c08789

 
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