Ciężkie metale(loidy) pochodzące z działalności antropogenicznej i naturalnej są wszechobecne w powietrzu, wodzie i glebie1. Charakteryzują się dużą mobilnością i toksycznością, stwarzając potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzi w przypadku bezpośredniego kontaktu lub transportu w łańcuchu pokarmowym2. Woda jest niezbędna do życia ludzi, ponieważ jest pożywieniem każdej rodziny. Przywrócenie zdrowia wody ma kluczowe znaczenie. Dlatego bardzo ważne jest zmniejszenie mobilności i biodostępności toksycznych metali ciężkich (loidów) w wodzie. Aby utrzymać dobre zdrowie w wodzie, materiały do remediacji wody, takie jak biowęgiel, materiały na bazie żelaza i zeolit, odgrywają istotną rolę w unieruchamianiu lub usuwaniu metali ciężkich (loidów) ze środowisk wodnych3,4,5.
Zeolity to wysoce krystaliczne materiały z unikalnymi porami i kanałami w swoich strukturach krystalicznych. Składają się z czworościanów TO4 (T jest atomem centralnym, zwykle Si, Al lub P) połączonych wspólnymi atomami O. Ujemny ładunek powierzchniowy i wymienne jony w porach sprawiają, że jest to popularny adsorbent do wychwytywania jonów, który jest szeroko stosowany w remediacji wody i gleby zanieczyszczonej metalami ciężkimi. Korzystając z ich struktury, mechanizmy remediacji zaangażowane w usuwanie zanieczyszczeń przez zeolity obejmują głównie wiązania chemiczne6, powierzchniowe oddziaływanie elektrostatyczne7 oraz wymianę jonową8.
Faujasite (FAU)-type zeolit ma stosunkowo duże pory, o maksymalnej średnicy porów 11,24 A. Wykazuje wysoką skuteczność i szerokie zastosowania w usuwaniu zanieczyszczeń9,10. W ostatnich latach szeroko zakrojone badania poświęcone były opracowaniu ekologicznych i tanich procedur syntezy zeolitu, takich jak wykorzystanie stałych odpadów przemysłowych11 jako surowca do dostarczania źródeł krzemu i aluminium lub przyjęcie receptur bez środków kierujących12. Zgłaszane alternatywne przemysłowe odpady stałe, które mogą być źródłem krzemu i aluminium, obejmują węgiel gangue13, popiół lotny11, odpadowe sita molekularne14, odpady górnicze i metalurgiczne15, inżynieria-porzucona gleba8, oraz gleba rolnicza6, itd.
Tutaj, czerwona gleba, obfity i łatwo dostępny materiał bogaty w krzem i aluminium, została przyjęta jako surowiec, a łatwe podejście do zielonej chemii zostało opracowane dla syntezy kompozytowego materiału zeolitowego typu Fe2O3/FAU (Rysunek 1). Szczegółowe parametry syntezy zostały dopracowane. Zsyntetyzowany materiał wykazuje wysoką zdolność unieruchamiania w remediacji wody zanieczyszczonej metalami ciężkimi. Niniejsze badanie powinno być pouczające dla pokrewnych badaczy, którzy są zainteresowani tą dziedziną, aby wykorzystać glebę jako surowiec do syntezy materiałów ekologicznych.