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:176
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
Yumm完成签到 ,获得积分10
16秒前
qwe关闭了qwe文献求助
21秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
23秒前
26秒前
qwe发布了新的文献求助10
38秒前
11发布了新的文献求助10
42秒前
pjjpk01完成签到,获得积分10
1分钟前
xinxin完成签到,获得积分10
1分钟前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
3分钟前
彭于晏应助qwe采纳,获得10
4分钟前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
uss完成签到,获得积分10
4分钟前
llll发布了新的文献求助30
4分钟前
医研完成签到 ,获得积分10
4分钟前
打打应助团子采纳,获得10
5分钟前
开心迎海应助llll采纳,获得10
5分钟前
TimC关注了科研通微信公众号
6分钟前
Jamal发布了新的文献求助20
6分钟前
6分钟前
6分钟前
6分钟前
桐桐应助TimC采纳,获得10
7分钟前
7分钟前
gou发布了新的文献求助30
7分钟前
gou完成签到,获得积分20
7分钟前
TimC完成签到,获得积分10
7分钟前
小龙完成签到,获得积分10
7分钟前
脑洞疼应助冷艳的晓凡采纳,获得10
7分钟前
龙龙冲发布了新的文献求助20
7分钟前
8分钟前
大模型应助龙龙冲采纳,获得10
8分钟前
万能图书馆应助movoandy采纳,获得20
8分钟前
所所应助6666采纳,获得10
8分钟前
8分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Continuing Syntax 1000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Work • Third edition • 2025 800
Influence of graphite content on the tribological behavior of copper matrix composites 658
Interaction between asthma and overweight/obesity on cancer results from the National Health and Nutrition Examination Survey 2005‐2018 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6210925
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8037146
关于积分的说明 16743962
捐赠科研通 5300292
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2824047
邀请新用户注册赠送积分活动 1802621
关于科研通互助平台的介绍 1663749