广州地化所揭示赤铁矿晶面对Mn(II)氧化及锰氧化物异相结晶生长的影响及其机制

地球系统中各种物理化学反应大多始于矿物的表/界面。电子转移、元素富集与释放、矿物生长与溶解等矿物表/界面化学反应本质上发生在矿物颗粒体相外的各个晶面。近年来，越来越多的研究发现矿物不同晶面的原子拓扑结构和物理化学性质是不同的，这使得不同晶面在离子的吸附与氧化还原、有机质的降解等反应中表现出显著差异。在众多矿物-水界面反应中，矿物颗粒的异相成核与生长过程不仅影响着铁/锰氧化物等矿物组分的生物地球化学循环，也显著影响环境物质的赋存形态与归趋。异相成核生长主要受溶质浓度及溶解度变化的制约。根据矿物不同晶面的构-性差异进行推测，纳米颗粒的异相成核还将受基底矿物晶面结构的制约。但当前研究对基底矿物的晶面结构控制新矿物的异相成核与生长的认识还十分薄弱。