【摘 要】
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利用循环伏安、交流阻抗谱和极化曲线研究了Acidithiobacillus ferrooxidans对软锰矿在模拟浸出溶液(9K基础培养基,A. ferrooxidans,Fe(Ⅲ),A. ferrooxidans+Fe(Ⅲ))中电化学
【机 构】
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北京科技大学土木与资源工程学院; 中国科学院过程工程研究所;
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目(20176026,20176242);国家水体污染控制与治理科技重大专项资助项目(2015ZX07205-003);中国大洋矿产资源研究计划资助项目(DY125-15-T-08)
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利用循环伏安、交流阻抗谱和极化曲线研究了Acidithiobacillus ferrooxidans对软锰矿在模拟浸出溶液(9K基础培养基,A. ferrooxidans,Fe(Ⅲ),A. ferrooxidans+Fe(Ⅲ))中电化学腐蚀行为的影响;利用模拟有菌/无菌浸出溶液中钝化膜的Mott-Schottky理论比较了有无细菌存在情况下形成的钝化膜的优劣性.结果表明,A. ferrooxidans促进MnO2/Mn2+氧化还原转化,催化MnO2/Mn(OH)2电极反应;加速软锰矿/溶液界面电子交换,无铁存在时A. ferrooxidans使电荷转移内阻降低34%,比含Fe(Ⅲ)无菌体系低11%;引起软锰矿电极极化,增强其氧化活性;加速MnO2向MnO·OH转化及其产物扩散. A. ferrooxidans与软锰矿作用更倾向于间接作用机理.在选取的各模拟电解液(pH值为2. 0)中,0. 2～0. 4 V区间内软锰矿形成耗尽层,在模拟浸出溶液中形成的钝化膜都表现出p-n-p-n型半导体性能.在选取的0. 2 V极化电位下,无铁时引入A. ferrooxidans使膜中的施主/受主密度减少,细菌含有多种基团参与半导体/溶液界面电子转移反应,接受界面间自由电子或填充空穴,促使软锰矿与溶液界面物质交换变频繁;含铁溶液中加入A. ferrooxidans使得钝化膜受主/施主密度增大,A. ferrooxidans降低了膜的耐腐蚀性,因而促进软锰矿浸出.
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