Zur Untersuchung des molekularen Wirkmechanismus, durch den γ-Aminopropyltriethoxysilan (APTES) in saurer Umgebung Aminogruppen protoniert, Brückenanionen bildet und Cu²⁺ komplexiert, wodurch ein ternärer Komplex APTES⁺–SO₄^2-–Cu²⁺ entsteht, und zur Lösung des technischen Problems der sekundären Freisetzung von Cu²⁺ aus kohlensäurestabilisiertem, mit MgO behandeltetem kupferbelastetem Boden unter langfristiger Säureregenbelastung, wurden auf Basis der Dichtefunktionaltheorie und quantenchemischer Gaussian-Rechnungen die thermodynamischen Mechanismen der Hydrolyse und Selbstkondensation von APTES sowie die Adsorptions- und Komplexierungsmechanismen von Cu²⁺ in unterschiedlichen sauren Umgebungen aufgedeckt; durch Infrarotspektrenberechnungen wurde die Existenz des ternären Komplexes bestätigt; durch Langzeit-Spülversuche mit Säureregen wurden die Freisetzungsmuster von Cu²⁺ bei unterschiedlichen pH-Werten und Spülintensitäten umfassend analysiert, wobei die langanhaltende Hemmwirkung der Aminprotonierungsbrücken auf Cu²⁺ bestätigt wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass bei einem Absinken des pH-Werts der sauren Spülflüssigkeit von 5,5 auf 4 die kumulative Freisetzungsmenge von Cu²⁺ nicht ansteigt, sondern sinkt und nur ein Zwanzigstel bis Einundsiebenzwanzigstel der Menge im nicht stabilisierten Boden beträgt. Der ternäre molekulare Mechanismus der synergistischen Fixierung durch APTES und MgO sowie die Stabilisierungsmethode ermöglichen eine effiziente und langfristige Stabilisierung von kupferkontaminiertem Boden auch unter extremen Säureregenbedingungen.

kupferkontaminierter Boden;Karbonatisierung;γ-Aminopropyltriethoxysilan (APTES);Säureregen;molekularer Mechanismus