金属锌离子在环境矿物/流体界面的分配机制及其对锌同位素分馏的影响
结题报告
批准号:
41977267
项目类别:
面上项目
资助金额:
61.0 万元
负责人:
李伟
依托单位:
学科分类:
环境地球化学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
李伟
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中文摘要
金属在矿物/溶液界面的分配是金属的生物地球化学循环中的重要过程,是解决重金属污染问题的理论基础。经典的分配模型只考虑了矿物表面对金属离子的吸附,忽视了金属离子可与矿物晶格内部原子的交换机制。本项目拟研究重金属锌离子在氧化铁矿物和方解石等可发生稳定矿物重结晶现象的固液分配行为,应用同步辐射和金属稳定同位素示踪技术验证可能的晶格替代机制,并重点阐述以下关键问题:1)Zn离子是否能在特定条件下通过吸附反应进入矿物的晶格;2)如何通过实验手段验证Zn替代了矿物晶格阳离子的位点;3)界面反应与Zn同位素分馏之间的内在耦合关系;4)如何测量表面吸附反应与晶格取代反应的反应动力学参数;5)这一新反应机制可否应用于重金属污染土壤的修复?本项目一方面可深化重金属在矿物-溶液界面地球化学反应机制的认识并推动实验地球化学新方法的发展,另一方面可为重金属污染土壤的高效环境修复技术提供理论新思路。
英文摘要
Partitioning of metals at mineral-solution interface plays an important role in the biogeochemical cycling of metals, which in turn determines the fate of toxic metals in the environmental, paving a theoretical foundation for environmental remediation. Classical partition models, which only considers the surface reactivity of minerals, largely neglect the possible substitution of metals with atoms locating in mineral crystal lattices. This project aims to investigation the substitution of Zn in certain minerals (e.g., Fe hydroxides and calcite) that would experience stable mineral crystallization process and the subsequent Zn isotope fractionation during these reactions. Key objectives of this proposed research include: 1) whether Zn can enter the mineral crystal lattice via a sorption reaction? 2) how to experimentally prove that Zn has substituted the metals in these mineral phases? 3) what is the relationship between interfacial reaction mechanisms and the isotopic fractionation behaviors? 4) how to determine the reaction rate coefficient of the individual interfacial reaction occurring in the process? 5) what is the implication and potential application of this novel partitioning model in environmental remediation. The proposed project would improve current knowledge of low temperature geochemistry and also provide new insights into the understanding of environmental geochemistry of Zn.
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DOI:--
发表时间:2023
期刊:Science of the Total Environment
影响因子:--
作者:Wang Zhao;Wen Yubo;Gou Wenxian;Ji Junfeng;Li Wei
通讯作者:Li Wei
DOI:10.1016/j.gca.2023.03.006
发表时间:2023-03
期刊:Geochimica et Cosmochimica Acta
影响因子:5
作者:Zhao Wang;C. Peacock;K. Kwon;X. Gu;Xionghan Feng;W. Li
通讯作者:Zhao Wang;C. Peacock;K. Kwon;X. Gu;Xionghan Feng;W. Li
DOI:10.1021/acs.est.2c05140
发表时间:2022-09-22
期刊:ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY
影响因子:11.4
作者:Gou, Wenxian;Li, Wei;Sparks, Donald L.
通讯作者:Sparks, Donald L.
DOI:10.1016/j.gca.2021.09.012
发表时间:2021-12
期刊:Geochimica et Cosmochimica Acta
影响因子:5
作者:Xi Mo;Matthew G. Siebecker;Wenxian Gou;Wei Li
通讯作者:Xi Mo;Matthew G. Siebecker;Wenxian Gou;Wei Li
DOI:10.1016/j.gca.2022.04.016
发表时间:2022
期刊:Geochimica et Cosmochimica Acta
影响因子:--
作者:Wang Zhao;Kwon Kideok;Peacock Caroline;Mo Xinxin;Gou Wenxian;Feng Xionghan;Li Wei
通讯作者:Li Wei
TREM2/SCD4在蛛网膜下腔出血后调控小胶质细胞吞噬功能的机制研究
  • 批准号:
    82371344
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    49万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    李伟
  • 依托单位:
基于电子相关方法的机器学习力场模拟软件开发
  • 批准号:
    22273038
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    李伟
  • 依托单位:
CSF1/CSF1R调控小胶质细胞功能转化在蛛网膜下腔出血中的机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    李伟
  • 依托单位:
应用EXAFS研究金属稳定同位素在矿物-溶液界面吸附反应的分馏机理
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    10万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    李伟
  • 依托单位:
低标度量子化学程序
  • 批准号:
    21873046
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    李伟
  • 依托单位:
胆碱能神经元活性在蛛网膜下腔出血后即刻意识障碍中的作用机制研究
  • 批准号:
    81870922
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    李伟
  • 依托单位:
矿物表面诱导重金属沉淀的分子地球化学机制及环境修复价值
  • 批准号:
    41473084
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    88.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    李伟
  • 依托单位:
CD24在创伤性脑损伤后神经修复中的作用机制研究
  • 批准号:
    81401029
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    李伟
  • 依托单位:
线性标度的明确相关方法及在复杂体系中的应用
  • 批准号:
    21473087
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    李伟
  • 依托单位:
大分子电子相关方法及在化学反应中的应用
  • 批准号:
    21103086
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    李伟
  • 依托单位:
国内基金
海外基金