《表4 粘土矿物对Cr还原的催化效应》

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《粘土矿物作用下铬的迁移转化机理研究进展》

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不同还原物质在不同环境条件下对铬的还原速率不尽相同（表4）。沉积物、含水层和其他富含矿物的水生环境中，均存在着矿物对Cr（VI）的还原催化作用（Deng et al.，1996）。矿物之所以会催化还原Cr（VI），主要是其表面吸附或溶解产生了Fe（II）、Fe（III）和Mn（II）等中间物质（Brigatti et al.，2000；杨俊香，2005；Chen et al.，2007；周红艳等，2009），它们可通过电子传输或与其它物质产生配体来加速Cr（VI）的还原（Lan et al.，2007；Lan et al.，2008），且催化效果与Fe（II）、Fe（III）、Mn（II）含量呈正相关关系。例如，在有机酸、黄铁矿的共存体系中，矿物表面的Fe（III）可与有机酸形成Fe（III）-有机酸盐配合物，从而阻止了矿物表面难溶物的形成，使黄铁矿还原Cr（VI）速率提高（沈瑜潇，2010）。另外，温度、pH和光照也会影响粘土矿物对Cr（VI）的还原，伊利石、蒙脱石、高岭石催化柠檬酸还原Cr（VI）的顺序为：伊利石>蒙脱石?高岭石，于pH=4.0时，催化效果最佳，而黄铁矿还原Cr（VI）于pH=3.0时速率最大（李琛，2006；周红艳等，2009；Lin et al.，2008) ，pH主要是通过改变还原体系内形态分布从而对Cr（VI）的还原产生影响（沈瑜潇，2010；李瑛等，2012）。高岭石表面吸附态Mn（II）对草酸和柠檬酸还原Cr（VI）催化效果随温度的升高而升高（周红艳等，2009）。避光条件不利于黄铁矿、赤铁矿对Cr（VI）的还原，可能是由于矿物表面生成的Fe（OH）3、Fex Cr1-x（OH）3减缓了Cr（VI）还原，也可能是无光条件下，吸附到矿物表面的Cr（VI）含量少又且无光生电子补充，使得催化作用较弱（沈瑜潇，2010）。