材料百态

近日，农业农村部环境保护科研监测所重金属生态毒理与污染修复创新团队在多尺度探究镉与腐植酸-巯基坡缕石复合材料间的界面相互作用方面取得新进展，相关研究结果发表在《化学工程杂志（Chemical Engineering Journal）》上。

镉是农田土壤的首要污染物，对粮食安全和人体健康构成严重威胁。复合材料的应用对强化镉污染钝化修复具有重要意义，但当前研究多集中于实证和光谱分析，而纳米尺度下复合材料对镉的吸附与固定作用的研究较为缺乏。

该研究制备了生物源、矿物源和混合腐植酸等不同来源的腐植酸与巯基坡缕石复合材料，对这些复合材料与镉的界面相互作用开展定量探究，系统揭示其在纳米尺度下构效关系和相互作用关键机制。结果表明，生物源腐植酸-巯基坡缕石复合材料的吸附效果和稳定性最好，最大吸附量较单一巯基坡缕石增加32.2%。生物源腐植酸-巯基坡缕石复合材料对镉的吸附容量高达每平方厘米85.41纳克，该复合材料与镉之间粘附力为2.02纳米牛顿，其对镉的吸附能为-1.71电子伏特。研究深入揭示了吸附过程中羧基的高效电子转移机制。相关工作为镉污染靶向高效修复提供新思路和理论依据。

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