מתכות כבדות מפעילויות אנתרופוגניות וטבעיות נמצאות בכל מקום בסביבת האוויר, המים והקרקע1. הם בעלי ניידות גבוהה ורעילות, ומהווים סיכון בריאותי פוטנציאלי לבני אדם על ידי מגע ישיר או באמצעות הובלת שרשרת מזון2. מים חיוניים לחיי האדם מכיוון שהם חומרי ההזנה של כל משפחה. שיקום בריאות המים הוא חיוני. לכן, יש חשיבות רבה לירידה בניידות ובזמינות הביולוגית של מתכות כבדות רעילות במים. כדי לשמור על בריאות טובה במים, חומרים לתיקון מים, כגון ביו-פחם, חומרים על בסיס ברזל וזאוליט, ממלאים תפקיד חיוני בשיתוק או בהסרה של מתכות כבדות מסביבות מימיות 3,4,5.
זאוליטים הם חומרים גבישיים מאוד עם נקבוביות ותעלות ייחודיות במבנים הגבישיים שלהם. הם מורכבים מ-TO4 טטרהדרות (T הוא האטום המרכזי, בדרך כלל Si, Al או P) המחוברים על ידי אטומי O משותפים. מטען פני השטח השלילי והיונים הניתנים להחלפה בנקבוביות הופכים אותו לספיחה פופולרית ללכידת יונים, אשר נעשה בה שימוש נרחב במים מזוהמים במתכות כבדות ובשיקום הקרקע. מנגנוני התיקון המעורבים בהסרת מזהמים על ידי זאוליטים, הנהנים מהמבנים שלהם, כוללים בעיקר קשרים כימיים6, אינטראקציה אלקטרוסטטית על פני השטח7 וחילופי יונים8.
לזאוליט מסוג Faujasite (FAU) יש נקבוביות גדולות יחסית, עם קוטר נקבוביות מקסימלי של 11.24 Å. זה מראה יעילות גבוהה ויישומים רחבים להסרת מזהמים 9,10. בשנים האחרונות הוקדש מחקר מקיף לפיתוח רוטינות ירוקות וזולות לסינתזה של זאוליטים, כגון שימוש בפסולת מוצקה תעשייתית11 כחומר גלם לאספקת מקורות סיליקון ואלומיניום, או אימוץ מתכונים נטולי חומרים מכוונים12. הפסולת המוצקה החלופית המדווחת שיכולה להיות מקורות סיליקון ואלומיניום כוללת פחםגנגה 13, אפר פחם11, מסננות מולקולריות פסולת 14, פסולת כרייה ומטלורגיה15, קרקע נטושה הנדסית8 וקרקע חקלאית6 וכו '.
כאן, אדמה אדומה, חומר עשיר בסיליקון ובאלומיניום בשפע וקל להשגה, אומצה כחומר הגלם, וגישת כימיה ירוקה פותחה עבור סינתזת חומרים מרוכבים מסוג Fe2O3/FAU (איור 1). פרמטרי הסינתזה המפורטים כווננו היטב. החומר המסונתז מראה יכולת אימוביליזציה גבוהה לתיקון מים מזוהמים במתכות כבדות. המחקר הנוכחי צריך להיות מאלף עבור חוקרים קשורים המעוניינים בתחום זה להשתמש בקרקע כחומר גלם לסינתזה של חומרים אקולוגיים.