²⁺氧化生成氧化锰矿物的机理及共存阳离子和pH等条件的影响,揭示了Mn（Ⅲ）中间体在氧化锰（Ⅳ）矿物形成过程中的转化与作用机制,进一步考察了Mn²⁺在水铁矿表面的光化学氧化机理与成矿过程,并基于其形成转化过程认识初步开展了污染水体中As（Ⅴ）的去除应用。主要研究结果如下:1.在厌氧和好氧环境中,太阳光辐射催化NO₃^-氧化Mn²⁺生成六方水钠锰矿。在紫外光辐射的NO₃^-与Mn²⁺共存水溶液体系,考察了共存阳离子(Na⁺、Mg²⁺和K⁺)及浓度对水钠锰矿微观形貌的影响,探明了吸附的Mn²⁺和pH（4.0-8.0）在光形成水钠锰矿转化过程中的作用。结果表明NO₃^-在紫外光照下光反应形成的超氧根阴离子(O₂^·-)对Mn²⁺氧化生成水钠锰矿起主要作用。水钠锰矿的颗粒粒径和片层厚度随着阳离子浓度升高而减小。水钠锰矿层间阳离子半径影响水钠锰矿微观形貌。当共存阳离子为K⁺时,水钠锰矿呈现平整的片状形貌;当共存阳离子为Na⁺和Mg²⁺时,形成的水钠锰矿则呈现卷曲的片状形貌。表面吸附态Mn²⁺和高pH（≥6.0）均促进了光化学生成的水钠锰矿转化为低价态氧化锰矿物,包括黑锰矿、六方水锰矿和水锰矿。这些结果表明层间阳离子和Mn²⁺对水环境中光化学生成水钠锰矿及其进一步转化有着重要影响。2.Mn（Ⅲ）是水钠锰矿光化学生成过程重要中间产物。太阳光辐射含NO₃^-(1.0mmol L^-1)和Mn²⁺(20μmol L^-1)的水溶液体系,Mn²⁺光化学氧化形成氧化锰（Ⅳ）矿物步骤为Mn²⁺被NO₃^-光解产生的活性氧物种氧化形成Mn（Ⅲ）中间体,Mn（Ⅲ）中间体通过歧化反应或被活性氧物种进一步氧化形成氧化锰（Ⅳ）矿物,而Mn（Ⅲ）中间体歧化是主要途径。由于Mn（Ⅲ）中间体的歧化速率的降低,Mn²⁺的光化学氧化速率随着初始Mn²⁺浓度的升高而降低。NO₃^-浓度、pH和温度的提高均有利促进Mn²⁺的光化学氧化。Mn（II,Ⅲ）络合剂焦磷酸根通过促进Mn²⁺氧化形成Mn（Ⅲ）中间体和降低Mn（Ⅲ）中间体的活性影响氧化锰（Ⅳ）矿物的形成速率。当加入的焦磷酸根浓度较低时(5和10μmol L^-1),促进了水钠锰矿的生成。当加入的焦磷酸根浓度较高时(>20μmol L^-1),氧化锰（Ⅳ）矿物的形成则被抑制。这些结果揭示了Mn（Ⅲ）中间体在天然氧化锰矿物形成过程中的重要作用。3.光辐射环境促进了溶解态Mn²⁺在水铁矿表面氧化生成氧化锰矿物。在光化学辐射的水铁矿与Mn²⁺共存的水溶液体系中,研究了Mn²⁺光化学氧化机理,考察了初始Mn²⁺浓度和pH（6.0-8.0）对氧化锰矿物种类的影响。结果表明,无光辐射的环境,Mn²⁺被溶解氧氧化生成六方水锰矿和水锰矿;太阳光和紫外光辐射可加快Mn²⁺氧化,促进了水钠锰矿的生成。水铁矿光激发生成的O₂^·-起主要氧化作用。初始Mn²⁺浓度对氧化生成六方水锰矿、水锰矿和水钠锰矿的比例无显著影响。随着pH升高水钠锰矿相对比例降低。pH由6.0增大至8.0,水钠锰矿的比例由78.9%减小至18.2%。水铁矿表面基团与吸附态Mn²⁺相互作用形成络合物促进了Mn（Ⅲ）中间体生成并被固定且转化形成六方水锰矿和水锰矿。水溶态Mn²⁺氧化生成的Mn（Ⅲ）中间体则歧化和氧化形成水钠锰矿。Mn²⁺浓度和pH变化对水铁矿晶相转化无明显作用。这些结果解释了铁氧化物表面锰氧化物光化学形成机制,有望为天然铁锰氧化物复合矿物的形成过程研究提供参考依据。4.采用太阳光辐射含Mn²⁺(14.23μmol L^-1)、NO₃^-(209.84μmol L^-1)和As（Ⅴ）(16.38μmol L^-1)的有色金属冶炼厂区废水加速了As（Ⅴ）的去除,并进一步明确了去除机理。Mn²⁺光化学氧化生成水钠锰矿过程中可有效地去除As（Ⅴ）,溶液中As（Ⅴ）和Mn²⁺去除比例高达1:3.41。在含Mn²⁺、NO₃^-和As（Ⅴ）的模拟废水研究了As（Ⅴ）去除机理,考察了Ca²⁺、Mn²⁺和As（Ⅴ）浓度的影响。结果表明,As（Ⅴ）的去除机理包括光生成水钠锰矿的吸附和Mn（Ⅲ）中间体与之形成Mn As O₄沉淀。当Mn²⁺浓度(100μmol L^-1)较低时,As（Ⅴ）的去除主要通过水钠锰矿的吸附,当Mn²⁺浓度(200μmol L

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