SBA-15纳米颗粒在饱和多孔介质中的运移及其对Cd（II)离子迁移的影响研究

为了深入探讨SBA-15等工程纳米材料在自然界多孔介质环境中的迁移规律，更好地利用纳米技术进行重金属污染土壤修复。本研究拟采用经典的批处理法和一维实验柱，以经过化学改性的SBA-15为工程纳米材料的典型代表，以合成土壤溶液为背景穿透液，通过进行SBA-15纳米颗粒对Cd（II）离子在饱和多孔介质中的竞争吸附特征、SBA-15及SBA-15-Cd（II）复合体在多孔介质中的迁移规律两方面的研究，以证明项目假设的方式来进行科学问题的探讨。开展本项基础研究，在拓展SBA-15等纳米颗粒作为新型吸附材料的环境应用，促进我国的重金属污染土壤修复，保障食品安全和农业可持续发展，均具有重要的理论与实际意义。

SBA-15作为一种典型的有序多孔硅酸盐工程颗粒材料，其独特的结构和性质，赋予了其在污染物吸附方面的优越特性，被认为是一种潜在的环境污染物钝化材料。研究表明，通过自组装制备的SBA-15具有丰富的规则孔隙结构和良好的水热稳定性，当经过不同胺基修饰后其水体Cd(II)具有较强的吸附能力。在水-砂体系环境介质中，SBA-15纳米颗粒的分散稳定性与其表面电荷密度、颗粒大小、有机物种类、介质的pH和离子强度等因素密切相关，进而会影响到其在饱和多孔介质中的迁移。当SBA-15进入含Cd(II)的饱和多孔介质中时，会对Cd(II)产生强烈的吸附，形成具有较高的稳定性的Cd(II)-SBA-15复合体，从而抑制Cd(II)的迁移。本研究有利于揭示SBA-15等工程纳米材料在环境介质中的迁移性能及其对污染物迁移的影响因素。通过该项目的开展，已经取了一定的研究成果。目前，已培养硕士研究生3人，发表相关科研论文10余篇。