Antropojenik ve doğal aktivitelerden kaynaklanan ağır metal (loid) hava, su ve toprak ortamında her yerde bulunur1. Yüksek hareketlilik ve toksisiteye sahiptirler, doğrudan temas yoluyla veya gıda zinciri taşımacılığı yoluyla insanlar için potansiyel bir sağlık riski oluştururlar2. Su, her ailenin hammaddesi olduğu için insanların yaşamı için hayati öneme sahiptir. Su sağlığını iyileştirmek çok önemlidir. Bu nedenle toksik ağır metal(loid)'lerin sudaki hareketliliğini ve biyoyararlanımını azaltmak büyük önem taşımaktadır. Suda sağlığı korumak için, biyokömür, demir bazlı malzemeler ve zeolit gibi su iyileştirme malzemeleri, ağır metal (loid) lerin sulu ortamlardan hareketsiz hale getirilmesinde veya çıkarılmasında önemli bir rol oynamaktadır 3,4,5.
Zeolitler, kristal yapılarında benzersiz gözeneklere ve kanallara sahip oldukça kristalin malzemelerdir. Paylaşılan O atomları tarafından bağlanan TO4 tetrahedradan (T, genellikle Si, Al veya P'nin merkezi atomudur) oluşur. Gözeneklerdeki negatif yüzey yükü ve değiştirilebilir iyonlar, onu ağır metal kirli su ve toprak ıslahında yaygın olarak kullanılan iyon yakalama için popüler bir adsorban haline getirir. Yapılarından yararlanarak, zeolitler tarafından kirletici maddelerin uzaklaştırılmasında yer alan iyileştirme mekanizmaları esas olarak kimyasal bağlanma6, yüzey elektrostatik etkileşimi7 ve iyon değişimi8'i içerir.
Faujazit (FAU) tipi zeolit, maksimum gözenek çapı 11.24 şolan nispeten büyük gözeneklere sahiptir. Kirletici madde giderimi için yüksek verimlilik ve geniş uygulamalar gösterir 9,10. Son yıllarda, kapsamlı araştırmalar, silikon ve alüminyum kaynakları sağlamak için endüstriyel katı atıkların11 hammadde olarak kullanılması veya yönlendirici ajansız tariflerin benimsenmesi12 gibi zeolit sentezi için yeşil ve düşük maliyetli rutinler geliştirmeye adanmıştır. Silikon ve alüminyum kaynaklı olabilen bildirilen alternatif endüstriyel katı atıklar arasında kömür gangu 13, uçucu kül11, atık moleküler elekler 14, madencilik ve metalurjik atıklar 15, mühendislikten vazgeçilmiş toprak 8 ve tarım toprağı6, vb.
Burada hammadde olarak bol ve kolay elde edilebilen silikon ve alüminyum bakımından zengin bir malzeme olan kırmızı toprak benimsenmiş ve Fe2O3/FAU tipi zeolit kompozit malzeme sentezi için kolay bir yeşil kimya yaklaşımı geliştirilmiştir (Şekil 1). Ayrıntılı sentez parametreleri ince ayarlanmıştır. Sentezlenen malzeme, ağır metal ile kirlenmiş su ıslahı için yüksek immobilizasyon kapasitesi gösterir. Bu çalışma, bu alanla ilgilenen ilgili araştırmacıların toprağı eko-materyal sentezi için hammadde olarak kullanmaları için öğretici olmalıdır.