Highly enhanced oxidation of arsenite at the surface of birnessite in the presence of pyrophosphate and the underlying reaction mechanisms

双锰矿 亚砷酸盐 化学 锰 氧化还原 吸附 无机化学 砷 有机化学 氧化锰
作者
Chaoyun Ying,Bruno Lanson,Cheng Wang,Xiaoming Wang,Hui Yin,Yupeng Yan,Wenfeng Tan,Fan Liu,Xionghan Feng
出处
期刊:Water Research [Elsevier BV]
卷期号:187: 116420-116420 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.watres.2020.116420
摘要

Manganese(IV) oxides, and more especially birnessite, rank among the most efficient metal oxides for As(III) oxidation and subsequent sorption, and thus for arsenic immobilization. Efficiency is limited however by the precipitation of low valence Mn (hydr)oxides at the birnessite surface that leads to its passivation. The present work investigates experimentally the influence of chelating agents on this oxidative process. Specifically, the influence of sodium pyrophosphate (PP), an efficient Mn(III) chelating agent, on As(III) oxidation by birnessite was investigated using batch experiments and different arsenic concentrations at circum-neutral pH. In the absence of PP, Mn(II/III) species are continuously generated during As(III) oxidation and adsorbed to the mineral surface. Field emission-scanning electron microscopy, synchrotron-based X-ray diffraction and Fourier transform infrared spectroscopy indicate that manganite is formed, passivating birnessite surface and thus hampering the oxidative process. In the presence of PP, generated Mn(II/III) species form soluble complexes, thus inhibiting surface passivation and promoting As(III) conversion to As(V) with PP. Enhancement of As(III) oxidation by Mn oxides strongly depends on the affinity of the chelating agent for Mn(III) and from the induced stability of Mn(III) complexes. Compared to PP, the positive influence of oxalate, for example, on the oxidative process is more limited. The present study thus provides new insights into the possible optimization of arsenic removal from water using Mn oxides, and on the possible environmental control of arsenic contamination by these ubiquitous nontoxic mineral species.

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
刚刚
小y发布了新的文献求助10
刚刚
MichealYo完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
小二郎的应助被无殇采纳,获得10
1秒前
舟亢发布了新的文献求助30
1秒前
DongYiFan完成签到 ,获得积分10
2秒前
kitty完成签到,获得积分10
2秒前
ZHOUZHOU发布了新的文献求助10
2秒前
1ran发布了新的文献求助10
2秒前
好运降临完成签到,获得积分10
3秒前
舒心磬发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
南辞完成签到 ,获得积分10
3秒前
乐观小蕊发布了新的文献求助30
4秒前
归玖完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
回答发布了新的文献求助10
4秒前
Owen的应助被清爽的莆采纳,获得10
4秒前
serena发布了新的文献求助10
5秒前
无极微光的应助被Ohoooo采纳,获得20
5秒前
早知道发布了新的文献求助10
5秒前
KYG科研完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5114wwxx完成签到,获得积分10
5秒前
daomaihu发布了新的文献求助100
5秒前
6秒前
7秒前
Youyou发布了新的文献求助10
7秒前
火星上的寒安完成签到,获得积分10
7秒前
白灼虾发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
1410发布了新的文献求助10
8秒前
xiaowu完成签到,获得积分10
8秒前
哈哈嘿完成签到,获得积分10
9秒前
江河发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
阿Q发布了新的文献求助10
11秒前
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
Energie-Contracting 1500
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Ecotourism 400
Comprehensive Heterocyclic Chemistry IV 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8061292
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9485604
关于积分的说明 21332253
捐赠科研通 7629951
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3396202
关于科研通互助平台的介绍 2526712
邀请新用户注册赠送积分活动 2434423