第七届青年地学论坛

锰氧化物是土壤的重要组分，也是土壤中化学性质最为活跃的物质之一。具有氧化还原活性高、比表面积大、表面负电荷高等特点，为土壤中重要的吸附剂、催化剂和氧化剂。土壤溶解性有机物（DOM）作为土壤中最为活跃的碳组分，容易被土壤的矿物吸附或者氧化。与铁氧化物相比，锰氧化物在土壤中的含量较低，但是具有较强的氧化性，能够氧化有机物生成可溶的Mn(II)。在环境中普遍存在的锰氧化微生物作用下将Mn(II)氧化重新形成锰氧化物，这一锰的氧化还原循环过程使得锰氧化物在土壤有机物的氧化中发挥了非常重要的作用。由于有机物的成分复杂，并且缺乏高分辨率分子水平分析手段，使得一直无法准确了解锰氧化物氧化有机物过程中有机碳的结构变化。
本研究利用目前世界上分辨率最高的21T傅里叶变换离子回旋共振质谱（21T FT-ICR MS）技术，对锰氧化物氧化DOC的过程与机制进行研究。结果表明：
（1）锰氧化物在不同pH情况下表现出不同的氧化特性
（2）锰氧化物具有强烈的选择性氧化过程
（3）12%左右的分子能够被选择性氧化
（4）具有较高芳香度、不饱和度、碳氧化态的分子优先被氧化。
（5）与pH6相比，pH4的情况下氧化更加彻底，更多的电子转移到锰氧化物
 

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