亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Molecular-level understanding of metal ion retention in clay-rich materials

粘土矿物 吸附 化学 环境修复 离子交换 降水 氧化还原 成核 金属 水溶液中的金属离子 无机化学 离子 化学工程 矿物学 有机化学 物理 工程类 污染 气象学 生物 生态学
作者
Xiandong Liu,Christophe Tournassat,Sylvain Grangeon,Andrey G. Kalinichev,Yoshio Takahashi,Maria Marques Fernandes
出处
期刊:Nature Reviews Earth & Environment [Nature Portfolio]
卷期号:3 (7): 461-476 被引量:181
标识
DOI:10.1038/s43017-022-00301-z
摘要

Clay minerals retain or adsorb metal ions in the Earth’s critical zone. Rocks, sediments and soils rich in clay minerals can concentrate rare earth elements (REEs) in ion adsorption-type deposits (IADs) and are similarly effective at metallic contaminant remediation. However, the molecular-scale chemical and physical mechanisms of metal ion retention remain only partly understood. In this Review, we describe the nature, location and energy requirements of metal retention at clay mineral surfaces. Retention originates mainly from electrostatic interactions during cation exchange at low pH and chemical bonding in surface complexation and precipitation at neutral and high pH. Surface complexation can induce surface redox reactions and precipitation mechanisms including neoformation of clay mineral layered structures. In IADs, outer-sphere adsorption is the major retention mechanism of REE ions. By contrast, the use of clay minerals in pollution control relies on various mechanisms that can coexist, including cation exchange, surface complexation and nucleation growth. To more effectively leverage clay mineral–metal interactions in resource recovery and contaminant remediation, complex mechanisms such as surface precipitation and redox reactions must be better understood; for instance, by utilizing advances in quantum mechanical calculations, close combination between synchrotron and simulation techniques, and upscaling of molecular-level information in macroscopic thermokinetic predictive models. Clay minerals can retain metal ions, concentrate rare earth elements and be exploited for industrial waste disposal. This Review discusses the molecular-level mechanisms of metal ion retention in clay minerals and their importance for environmental and industrial applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
11秒前
lx发布了新的文献求助10
18秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
47秒前
47秒前
呆桃啵啵完成签到 ,获得积分10
56秒前
冷静的小虾米完成签到 ,获得积分10
1分钟前
和风完成签到 ,获得积分10
2分钟前
CRISPR应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
4分钟前
4分钟前
4分钟前
然然发布了新的文献求助10
4分钟前
二抗包包发布了新的文献求助10
4分钟前
吴大王发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
biyuezhu发布了新的文献求助10
4分钟前
打打应助二抗包包采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
6分钟前
慕青应助科研通管家采纳,获得30
6分钟前
6分钟前
合适鲂完成签到,获得积分10
7分钟前
zhangchen123完成签到,获得积分10
7分钟前
闻巷雨完成签到 ,获得积分10
7分钟前
7分钟前
吴芷怡发布了新的文献求助30
7分钟前
8分钟前
卧镁铀钳完成签到 ,获得积分10
8分钟前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
8分钟前
脑洞疼应助吴芷怡采纳,获得30
9分钟前
9分钟前
Panther完成签到,获得积分10
11分钟前
11分钟前
雨香完成签到,获得积分10
11分钟前
korchid发布了新的文献求助10
11分钟前
flyinthesky完成签到,获得积分10
11分钟前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
A Step-by-Step Guide to Qualitative Data Coding 2nd Edition 400
Impact of Storage Orientation and Duration on Prefilled Syringe Performance: Break-Loose and Glide Forces, and Injection Time Across Multiple Time Points 360
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 300
Upland Kenya wild flowers and ferns: a flora of the flowers, ferns, grasses, and sedges of highland Kenya 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6660352
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8411455
关于积分的说明 17983150
捐赠科研通 5861990
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2974087
邀请新用户注册赠送积分活动 1949867
关于科研通互助平台的介绍 1874141