Impact of Redox-driven Recrystallization on the Stability and Reactivity of Uranium and Lead Oxides
Impact of Redox-driven Recrystallization on the Stability and Reactivity of Uranium and Lead Oxides
批准号:
1709484
负责人:
Daniel Giammar
金额:
$40.0万
依托单位:
依托单位国家:
美国
项目类别:
Standard Grant
财政年份:
2017
资助国家:
美国
项目状态:
已结题
起止时间:
2017-08-01 至 2021-01-31
中文摘要
该奖项由化学部的环境化学科学计划支持。 圣路易斯华盛顿大学的丹尼尔·吉阿马尔和杰弗里·卡塔拉诺教授及其团队研究铀和铅,这是自然产生的有毒元素和重要的环境污染物。 铀和铅通常以氧化物(与氧结合)的形式存在于自然界中。铀和氧化铁在环境中的反应性取决于它们的氧化还原化学。这些物质的重结晶会影响其毒性。这项研究扩展了我们对铀和铅氧化物氧化还原驱动重结晶的发生和环境影响的理解。 这项工作建立在其他金属氧化物重结晶的相关研究基础上,特别是氧化铁(“锈”)和氧化锰。 通过该项目获得的科学知识可用于减少受污染地下水中的铀和受污染饮用水中的铅的接触。 该研究与教育活动相结合,涉及课程丰富,研究生培训,并推广到K-12学生和其他公众成员。该项目探讨了氧化还原驱动的重结晶作为许多半导体金属氧化物共同的环境意义的一般现象。 具体目标包括测量铀(VI)水溶液与固体铀(IV)氧化物之间以及铅(II)水溶液与固体铅(IV)氧化物之间同位素交换的速率和程度。再结晶对所得到的颗粒的组成、结构和尺寸的影响正在被表征。同位素交换和重结晶的条件下有关的修复铀污染的地下水和控制饮用水分配系统中的铅被用来量化重结晶对污染物的流动性的影响。
英文摘要
This award is supported by the Chemistry Division's Environmental Chemical Sciences Program. Professors Daniel Giammar and Jeffrey Catalano and their groups at Washington University in St. Louis study uranium and lead, which are naturally-occurring, toxic elements and important environmental contaminants. Uranium and lead often exist in nature as oxides (bonded to oxygen). Uranium and iron oxide reactivity in the environment depend on their oxidation-reduction ("redox") chemistry. The recrystallization of these species can impact their toxicity. This study extends our understanding of the occurrence and environmental impacts of redox-driven recrystallization of uranium and lead oxides. The work builds on related studies of recrystallization of other metal oxides, notably iron oxides ("rust") and manganese oxides. The scientific knowledge gained by this project can be used to reduce exposure to uranium in contaminated groundwater and to lead in contaminated drinking water. The research is integrated with educational activities that involve curriculum enrichment, graduate student training, and outreach to K-12 students and other members of the public. The project explores redox-driven recrystallization as a general phenomenon of environmental significance common to many semiconducting metal oxides. Specific targets include measurements of the rates and the extent of isotope exchange between aqueous uranium (VI) and solid uranium (IV) oxides and between aqueous lead (II) and solid lead (IV) oxides. The impacts of recrystallization on the composition, structure and size of the resulting particles is being characterized. Isotope exchange and recrystallization under conditions relevant to remediation of uranium-contaminated groundwater and the control of lead in drinking water distribution systems are being used to quantify the impacts of recrystallization on contaminant mobility.
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Effect of Cu(II) on Mn(II) Oxidation by Free Chlorine To Form Mn Oxides at Drinking Water Conditions
饮用水条件下 Cu(II) 对游离氯氧化 Mn(II) 形成氧化锰的影响
DOI:
10.1021/acs.est.9b06497
发表时间:
2020
期刊:
Environmental Science & Technology
影响因子:
11.4
作者:
[Li Guiwei, Pan Weiyi, Zhang Lili, Wang Ziqiao, Shi Baoyou, Giammar Daniel E.]
通讯作者:
Giammar Daniel E.
DOI:
10.1039/d0ew00496k
发表时间:
2020-10
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Weiyi Pan;E. Johnson;D. Giammar]
通讯作者:
Weiyi Pan;E. Johnson;D. Giammar
Lead Phosphate Particles in Tap Water: Challenges for Point-of-Use Filters
自来水中的磷酸铅颗粒:使用点过滤器面临的挑战
DOI:
10.1021/acs.estlett.1c00055
发表时间:
2021
期刊:
Environmental Science & Technology Letters
影响因子:
10.9
作者:
[Pan, Weiyi, Johnson, Elizabeth R., Giammar, Daniel E.]
通讯作者:
Giammar, Daniel E.
Impact of Cu(II) and Zn(II) on the Reductive Dissolution of Pb(IV) Oxide
Cu(II) 和 Zn(II) 对 Pb(IV) 氧化物还原溶解的影响
DOI:
10.1021/acs.estlett.9b00612
发表时间:
2019
期刊:
Environmental Science & Technology Letters
影响因子:
10.9
作者:
[Pan, Weiyi, Schattner, Lia, Guilak, Justin, Giammar, Daniel]
通讯作者:
Giammar, Daniel
DOI:
10.1021/acs.est.0c00738
发表时间:
2020-05-19
期刊:
ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY
影响因子:
11.4
作者:
[Li, Guiwei, Bae, Yeunook, Giammar, Daniel E.]
通讯作者:
Giammar, Daniel E.
NSF Convergence Accelerator Track K: Passive Samplers for Equitable Monitoring of Drinking Water Quality
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批准号:2344232
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$65.0万
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财政年份:2024
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负责人:Daniel Giammar
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依托单位:
2021 Association of Environmental Engineering and Science Professors (AEESP) Research and Education Conference
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批准号:2110162
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$9.93万
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财政年份:2021
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负责人:Daniel Giammar
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依托单位:
Collaborative Proposal: Rates and mechanisms of lead phosphate formation, aggregation, and deposition for more efficient corrosion control
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批准号:1603717
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$15.41万
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财政年份:2016
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负责人:Daniel Giammar
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依托单位:
Performance and Mechanisms of Iron Electrocoagulation for Removal of Chromium(VI) from Drinking Water
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批准号:1335613
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$33.0万
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财政年份:2013
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负责人:Daniel Giammar
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依托单位:
NER: Nanoscale Size Effects on the Biogeochemical Reactivity of Iron Oxides in Active Environmental Nanosystems
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批准号:0608749
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$11.5万
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财政年份:2006
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负责人:Daniel Giammar
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依托单位:
CAREER: Interfacial Reactions Affecting Heavy Metal Fate and Transport: An Integrated Research and Education Plan
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批准号:0546219
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项目类别:Continuing Grant
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资助金额:$40.0万
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财政年份:2006
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负责人:Daniel Giammar
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依托单位:
国内基金
海外基金
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具有CDRR-redox的金属卟啉基COFs材料设计合成及其反应动力学机制研究
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批准号:22405276
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2024
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负责人:林晶
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依托单位:
马尾松体胚发生中GSH介导的Redox系统双效性及其作用机制
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批准号:--
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:33万元
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批准年份:2022
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负责人:姚瑞玲
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依托单位:
Redox变化条件下溶解性硅对地下水砷物种迁移转化的影响研究
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:崔佳鑫
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依托单位:
动态redox条件下生物铁矿物对地下水低渗透区三氯乙烯迁移转化影响机理研究
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:游学极
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依托单位:
酮体β-羟丁酸调控Redox稳态及线粒体反向电子传递减轻心肺复苏脑损伤的机制研究
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批准号:82072132
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项目类别:面上项目
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资助金额:55.0万元
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批准年份:2020
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负责人:余海
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依托单位:
适度补硒对酒精性肝损伤的拮抗作用及机制研究:Insulin信号调控的Redox稳态和ADH1-ALDH2平衡
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批准号:31900892
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2019
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负责人:刘江正
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依托单位:
Redox动态变化下潜流带中氯乙酰胺类除草剂转化过程的碳氯同位素解析
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批准号:41772263
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2017
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负责人:刘运德
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依托单位:
镉致Redox平衡失调氧化损伤的时效、量效与干预机制的研究
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批准号:81473010
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项目类别:面上项目
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资助金额:75.0万元
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批准年份:2014
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负责人:海春旭
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依托单位:
汉江平原潜流带Redox变化特征及有机磷农药迁移转化机理
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批准号:41372255
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项目类别:面上项目
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资助金额:93.0万元
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批准年份:2013
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负责人:张彩香
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依托单位:
谷胱甘肽及其介导的redox信号调控番茄体内百菌清降解代谢的机理研究
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批准号:31301769
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2013
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负责人:于高波
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依托单位: