現(xiàn)在沸石應(yīng)用的范圍很廣泛,尤其是在土壤修復(fù)行業(yè)當(dāng)中最為突出。現(xiàn)在由于工業(yè)的發(fā)展,土壤污染已成為全球性的環(huán)境危機(jī)。探索具有成本效益的長效活性土壤修復(fù)材料是解決土壤污染問題的關(guān)鍵。基于優(yōu)異的吸附和陽離子交換能力(CEC),沸石分子篩材料已廣泛應(yīng)用于土壤修復(fù)。在此,我們總結(jié)了文獻(xiàn)中關(guān)于已應(yīng)用于土壤修復(fù)的常規(guī)沸石材料的可用工作。特別是針對(duì)沸石材料的組成和結(jié)構(gòu)特征,我們?cè)敿?xì)闡述了它們的構(gòu)效關(guān)系。此外,還闡明了沸石與土壤污染物之間的微觀相互作用。綜述了沸石用于土壤修復(fù)的研究進(jìn)展。
正如本文所討論的,用于土壤修復(fù)的常規(guī)沸石材料可分為純沸石材料和沸石基復(fù)合材料。純沸石材料可分為天然沸石和合成沸石。天然沸石價(jià)格便宜,但結(jié)構(gòu)和成分中含有多種元素,純度低,孔體積小。離子交換、酸/堿洗滌和熱處理是已用于提高天然沸石吸附能力的標(biāo)準(zhǔn)方法。
與天然沸石相比,合成沸石具有可調(diào)節(jié)的成分和高純度的骨架。但合成沸石的成本較高,阻礙了其大規(guī)模應(yīng)用。最近幾年,沸石基復(fù)合材料經(jīng)常作為復(fù)合材料與其他種類的材料混合使用,包括納米級(jí)零價(jià)鐵或生物炭,或腐植酸等,用于土壤修復(fù)。得到的復(fù)合材料可以是納米零價(jià)鐵/沸石復(fù)合材料(Z-nZVI)、腐植酸/沸石復(fù)合材料(HZ)和生物炭/沸石復(fù)合材料(BZ)。通常,由于組分之間的協(xié)同作用,沸石基復(fù)合材料的土壤修復(fù)效果優(yōu)于純沸石材料。和生物炭/沸石復(fù)合材料(BZ)。通常,由于組分之間的協(xié)同作用,沸石基復(fù)合材料的土壤修復(fù)效果優(yōu)于純沸石材料。和生物炭/沸石復(fù)合材料(BZ)。通常,由于組分之間的協(xié)同作用,沸石基復(fù)合材料的土壤修復(fù)效果優(yōu)于純沸石材料。
針對(duì)土壤中不同類型的污染物,需要專門的沸石顆粒進(jìn)行處理,而沸石材料與污染物的微觀相互作用機(jī)制也多種多樣。對(duì)于重金屬離子等陽離子污染物,Si/Al 比低、孔徑大的沸石是有效的改良劑,因?yàn)橥寥佬迯?fù)效果與所用材料中的 CEC 直接相關(guān)。由于大多數(shù)沸石具有凈負(fù)結(jié)構(gòu)電荷,這通常導(dǎo)致對(duì)陰離子物質(zhì)的親和力很小或沒有親和力。因此,純沸石材料很少用于陰離子污染物的修復(fù)。在將沸石與其他材料(例如 nZVI)結(jié)合時(shí),可以有效去除土壤中的陽離子和陰離子污染物。而且,有機(jī)污染物也可以通過沸石去除,因?yàn)橛袡C(jī)污染物可以通過范德華力或氫鍵物理吸附在沸石通道內(nèi)。沸石材料對(duì)有機(jī)物的吸附能力在很大程度上取決于沸石的孔徑和疏水性。通常,具有高Si/Al比和大孔徑的沸石可以更有效地固定有機(jī)污染物。