【目的】随着科技的发展,钒(V)元素在材料上的应用逐渐成为关注的焦点,但随之而来的潜在环境危险也逐渐突出。因此,对于V在环境中迁移转化的行为值得深入研究。研究表明,土壤及沉积物质中的矿物对环境中污染元素的迁移转化有较强的控制作用,且环境中钒与氧化锰的含量正相关关系。此外,水钠锰矿是环境中较为常见的层状氧化锰,因其分布广和活性强,常作为层状氧化锰的模式矿物进行研究。因此,水钠锰矿与V元素的相互作用及环境效应有待进一步探究。【方法】通过V³⁺阳离子与水钠锰矿共沉淀方式制备含V的水钠锰矿,采用XRD、FTIR、SEM和XAS等技术以及湿法化学和等温吸附实验相结合,分析V与水钠锰矿共沉淀后,V对水钠锰矿形貌特征及性质的影响,以及V在水钠锰矿中的存在形态。【结果】随着V³⁺含量的增加,水钠锰矿c轴方向尺寸从10.98 nm显著下降到2.96 nm,比表面积有增大趋势,而水钠锰矿花球状颗粒显著减小。水钠锰中的V元素最终是五价,少部分的V⁵⁺进入了水钠锰矿层内减少了Mn⁴⁺的含量,降低了空位含量;其它较多的则可能以VO₄^3-或和V₆O₁₆^2-的阴离子团或簇的方式存在于层间和吸附在边面位点。且在重金属去除中,随着掺V含量增加,水钠锰矿对Pb²⁺去除率增加,但对Zn²⁺去除率降低。【结论】V³⁺与水钠锰矿的共沉淀,使得水钠锰矿负电荷增多,导致K⁺离子含量上升;同时V元素被氧化为V⁵⁺,可以不同形式存在于水钠锰矿的层间、层内和边面,从而增强了水钠锰矿对Pb²⁺和Zn²⁺的选择性去除。上述结论为V的环境行为和归趋提供了理论基础。