巯基功能化大孔二氧化硅的制备及其对土壤中二乙三胺五乙酸(DTPA)提取态Cd、Pb的钝化性能 |
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引用本文: | 曹朋乐, 牛刘敏, 廉铭铭, 邱坤艳, 李亚轲, 李小红, 张治军. 巯基功能化大孔二氧化硅的制备及其对土壤中二乙三胺五乙酸(DTPA)提取态Cd、Pb的钝化性能[J]. 环境化学, 2021, 40(11): 3571-3579. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2020071403 |
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作者姓名: | 曹朋乐 牛刘敏 廉铭铭 邱坤艳 李亚轲 李小红 张治军 |
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作者单位: | 1.纳米杂化材料应用技术国家地方联合工程研究中心, 河南大学, 开封, 475004;; 2.河南省土壤重金属污染监测与修复重点实验室, 济源, 459000;; 3.河南河大纳米材料工程研究中心有限公司, 济源, 459000 |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2019YFC1803602),河南省自然科学基金(202300410088),济源市重大科技专项(19012004)和河南大学一流学科培养项目(2020YLZDCG01)资助 |
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摘 要: | 以硅酸钠为前驱体,分别制备表面带有氨基和环氧基团的纳米二氧化硅,利用氨基和环氧基团的桥接反应构建具有大孔结构的纳米二氧化硅,进一步在其表面负载具有重金属反应性的巯基基团,最终得到一种具有重金属高效反应性的纳米材料,并将其用于对土壤重金属的钝化修复.红外光谱、透射电镜、比表面积等分析显示,氨基和环氧基有机基团的修饰降低了纳米二氧化硅颗粒之间的团聚,两种基团之间的架桥反应,构建了具有较大孔径的二氧化硅聚集结构.通过研究改性二氧化硅对污染土壤中DTPA提取态Cd、Pb的钝化作用,发现巯基修饰的大孔径纳米二氧化硅(SiO2-AE/SH)大幅提高了对重金属的钝化率;在添加比例为4%,修饰剂量为1.10 mmol·g−1时,SiO2-AE/SH对Cd的钝化效率是巯基修饰纳米二氧化硅(SiO2-SH)的1. 28倍,对Pb的钝化效率是SiO2-SH的3.31倍.此研究为构建高效、大孔结构重金属钝化材料提供了一种方法,此材料也有望发展成为多孔硅过滤介质,应用于重金属废水处理.
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关 键 词: | 表面修饰 纳米二氧化硅 污染土壤 钝化 镉/铅 |
收稿时间: | 2020-07-14 |
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