土壤学报
土壤學報
토양학보
ACTA PEDOLOGICA SINICA
2013年
1期
96-105
,共10页
殷辉%冯雄汉%赵巍%胡天斗%谭文峰%刘凡
慇輝%馮雄漢%趙巍%鬍天鬥%譚文峰%劉凡
은휘%풍웅한%조외%호천두%담문봉%류범
水钠锰矿%八面体空位%锰平均氧化度%粉末X射线衍射%X射线吸收光谱
水鈉錳礦%八麵體空位%錳平均氧化度%粉末X射線衍射%X射線吸收光譜
수납맹광%팔면체공위%맹평균양화도%분말X사선연사%X사선흡수광보
Birnessite%Octahedral voids%Mn average oxidation state%Powder X-ray diffraction%X-ray absorption spectroscopy
通过反复试验法(trial-and-error)粉末X射线衍射(XRD)结构模拟和X射线吸收光谱(XAS)研究了不同锰平均氧化度(manganese average oxidation state,Mn AOS)六方水钠锰矿的结构变化特点.合成的系列六方水钠锰矿中(样品HB1到HB6),Mn AOS由3.92减小为3.67,晶胞参数b由2.838 (A)增加至2.848 (A).在a-b平面上的紧密堆叠尺寸(CSD)由12.0 nm减小至7.0 nm,沿c轴堆叠的锰氧八面体层数约为10.6～13.4层.随着Mn AOS逐渐降低,样品中八面体空位含量由18％减小至8％.Mn AOS与空位含量呈极显著正相关,它们与晶胞参数b呈负相关.X射线吸收近边结构光谱(XANES)线性拟合表明,样品中Mn主要以+4价存在,随着空位含量的减少,低价锰(Mn2+/3+)含量逐渐增多.扩展X射线吸收精细结构光谱(EXAFS)全多重散射模型拟合分析表明,不同氧化度六方水钠锰矿样品的晶体结构和Mn局域配位环境基本相同.由于空位含量和颗粒尺寸减小,从HB1到HB6的表观锰位点占有率(focc)由0.74减小至0.66.随着Mn AOS逐渐降低,Mn-Mn(O)配位壳平均键长增加.
通過反複試驗法(trial-and-error)粉末X射線衍射(XRD)結構模擬和X射線吸收光譜(XAS)研究瞭不同錳平均氧化度(manganese average oxidation state,Mn AOS)六方水鈉錳礦的結構變化特點.閤成的繫列六方水鈉錳礦中(樣品HB1到HB6),Mn AOS由3.92減小為3.67,晶胞參數b由2.838 (A)增加至2.848 (A).在a-b平麵上的緊密堆疊呎吋(CSD)由12.0 nm減小至7.0 nm,沿c軸堆疊的錳氧八麵體層數約為10.6～13.4層.隨著Mn AOS逐漸降低,樣品中八麵體空位含量由18％減小至8％.Mn AOS與空位含量呈極顯著正相關,它們與晶胞參數b呈負相關.X射線吸收近邊結構光譜(XANES)線性擬閤錶明,樣品中Mn主要以+4價存在,隨著空位含量的減少,低價錳(Mn2+/3+)含量逐漸增多.擴展X射線吸收精細結構光譜(EXAFS)全多重散射模型擬閤分析錶明,不同氧化度六方水鈉錳礦樣品的晶體結構和Mn跼域配位環境基本相同.由于空位含量和顆粒呎吋減小,從HB1到HB6的錶觀錳位點佔有率(focc)由0.74減小至0.66.隨著Mn AOS逐漸降低,Mn-Mn(O)配位殼平均鍵長增加.
통과반복시험법(trial-and-error)분말X사선연사(XRD)결구모의화X사선흡수광보(XAS)연구료불동맹평균양화도(manganese average oxidation state,Mn AOS)륙방수납맹광적결구변화특점.합성적계렬륙방수납맹광중(양품HB1도HB6),Mn AOS유3.92감소위3.67,정포삼수b유2.838 (A)증가지2.848 (A).재a-b평면상적긴밀퇴첩척촌(CSD)유12.0 nm감소지7.0 nm,연c축퇴첩적맹양팔면체층수약위10.6～13.4층.수착Mn AOS축점강저,양품중팔면체공위함량유18％감소지8％.Mn AOS여공위함량정겁현저정상관,타문여정포삼수b정부상관.X사선흡수근변결구광보(XANES)선성의합표명,양품중Mn주요이+4개존재,수착공위함량적감소,저개맹(Mn2+/3+)함량축점증다.확전X사선흡수정세결구광보(EXAFS)전다중산사모형의합분석표명,불동양화도륙방수납맹광양품적정체결구화Mn국역배위배경기본상동.유우공위함량화과립척촌감소,종HB1도HB6적표관맹위점점유솔(focc)유0.74감소지0.66.수착Mn AOS축점강저,Mn-Mn(O)배위각평균건장증가.
