氧化对维维安石溶解速率和机制的影响
Rouven Metz1, Naresh Kumar2, Walter D C Schenkeveld2
1Centre for Microbiology and Environmental Systems Science, Department for Environmental Geosciences, University of Vienna, Josef-Holaubek-Platz 2, 1090 Vienna, Austria.
维维亚尼特 (Fe3(PO4) 2·8H2O) 的氧化形成了一层保护层,减缓了其溶解和释放. 了解这一点对于其作为可持续肥料的使用至关重要.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 地质化学 地质化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 维维亚尼特 (Fe3(PO4) 2·8H2O) 是从废水中回收的有希望的可持续资源.
- 维维亚尼石在有氧环境中的氧化使理解其溶解速率和机制变得复杂.
研究的目的:
- 为了解开维亚尼特的氧化和溶解过程.
- 在氧气条件下对维维亚尼特溶解速率和机制进行定量理解.
主要方法:
- 控制批量和通过流的实验.
- 射线吸收光谱 (XAS) 和扫描传输X射线显微镜 (STXM).
- 在各种pH值和温度下使用原始和预氧化维维亚尼特进行的实验.
主要成果:
- 维维亚尼特的氧化形成了一个被动化的无形Fe(III) -PO4表面层,形成了一个核心外结构.
- 氧化动态是扩散控制的.
- 氧化度的增加显著降低了溶解和P/Fe释放率.
- 较高的温度和pH值加速氧化,从而减缓溶解.
结论:
- 维维亚尼特的溶解受到其自身氧化产品的显著阻碍.
- 沉浸层的形成决定了溶解动力学.
- 优化维亚尼特的回收和应用需要考虑其氧化行为.
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