Den ekologiska risken med föroreningar är nära relaterad till deras miljöbeteende. En forskargrupp ledd av Prof. Fan Qiaohui från Northwest Institute of Eco-Environment and Resources vid den kinesiska vetenskapsakademin genomförde en djupgående studie av omvandlingsprocessen av As(III) på ytan av birnessit.
Forskarna fokuserade på halvledarmineraler med fotoaktiva egenskaper och avslöjade den viktiga inverkan av sådana mineraler på grundämnenas kemiska tillstånd, efterföljande omvandling, migration och miljöns öde.
Studien publicerades i npj Clean Water .
Forskarna fann att As(III) oxideras kemiskt till As(V) av birnessit i mörker, medan Mn(IV) reduceras till Mn(II). Reaktionsprocessen inducerar också bildningen av manganit (MnOOH). Eftersom MnOOH täcker reaktionsställena, hämmar det ytterligare oxidation av As(III). Efter sex timmars reaktion i mörker oxideras cirka 60 % av As(III) till As(V).
Dessutom fann de också att den fotokatalytiska oxidationen av As(III) är avsevärt förbättrad jämfört med kemisk oxidation, och nästan all As(III) oxideras till As(V) av fotogenererade hål och O2 - radikaler.
Det är värt att notera att, till skillnad från kemisk oxidation, påverkar MnOOH något den fotokatalytiska oxidationen av As(III).
Forskarna använde också naturlig manganitmalm som fotokatalysator och fick samma resultat.
"Detta resultat visar att naturliga manganitmalmer har en betydande effekt på miljöbeteendet hos arsenik," sade Prof. Fan, "denna upptäckt ger viktig teoretisk grund och experimentella data för oss att förstå och kontrollera arsenikföroreningar."
Mer information: Ping Li et al, Den fotokatalytiska oxidationen av As(III) på birnessit, npj rent vatten (2024). DOI:10.1038/s41545-024-00316-7
Journalinformation: npj Rent vatten
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
