ES&T | 蒙脱石和高岭石吸附镉同位素的实验研究

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【研究背景】 镉同位素是近年来出现的一种新的镉源示踪物和地球化学过程示踪物。广泛分布的粘土矿物具有较强的吸附能力，对Cd的迁移起着关键作用，但对粘土矿物吸附Cd同位素分馏机理的认识尚不清楚。 【研究要点】 利用扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）光谱研究了蒙脱石（2:1）和高岭石（1:1）对Cd的吸附机理。结果表明，较轻的Cd同位素优先吸附在粘土矿物上，蒙脱石的Δ114/110Cd溶解吸附值为0.03±0.02‰，高岭石的Δ114/110Cd溶解吸附值为0.03±0.03‰。这些值与pH、初始Cd浓度和离子强度无关。 EXAFS结果表明，吸附的Cd形成了八面体外球面配合物，平均Cd–O键长为2.25~2.26Å，与Cd（NO3）2溶液中的Cd–O键环境相同。结果表明，Cd同位素分馏程度受表面配合物结构变化（包括键长和配位数）的制约。这些结果表明，粘土矿物对Cd的吸附对土壤和沉积物中Cd同 ………………………………