共存铁和锰氧化物氧化和固定Ce(Ⅲ)的机制

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—CeO₂沉淀生成—CeO₂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CeO₂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。