土壤是万物之本、生命之源。随着工业的快速发展,我国土壤重金属污染问题日趋突出,已威胁到农产品质量安全、人居环境安全和生态环境安全,土壤重金属污染修复迫在眉睫。巯基作为固定重金属离子的有效官能团,经常被接枝到各种修复材料中,然而,巯基极易氧化,在很大程度上限制了其实际应用。因此,设计制备了巯基亚铁纳米二氧化硅(RNS−SF)以提高修复剂的稳定性和对污染土壤中重金属的钝化率。实验结果表明,RNS−SF对Pb和Cd的钝化率明显优于无任何修饰的纳米二氧化硅(RNS)和负载巯基官能团的纳米二氧化硅(RNS-SH)。添加量为3%(w/w)时,RNS−SF对Pb和Cd的钝化率分别达到98.7%和97.9%,RNS-SH对Pb和Cd的钝化率仅达到48.5%和67.9%。而且RNS−SF具有长期稳定性,RNS−SF在室温放置360天后,Pb和Cd的钝化率依然保持在93.1%和88.6%,而RNS-SH室温保存160天后,对Pb和Cd的钝化率迅速下降到6.23%和8.63%,因此,RNS−SF相比于RNS-SH有较好的稳定性和钝化性能。
该研究工作发表在Chemical Engineering Journal(2021,426,128483;SCI 1区,TOP,IF=13.273)上,题目名为Stable and efficient immobilization of lead and cadmium in contaminated soil by mercapto iron functionalized nanosilica。中试基地的张治军教授,李小红教授是该论文的共同通讯作者,河南大学是第一署名,第一作者是2017级博士研究生邱坤艳。本研究工作得到了国家重点研发计划,河南省科技重大专项,河南省科技攻关计划项目和济源市科技攻关计划项目的资助。