Mécanisme moléculaire de protonation des amines dans la stabilisation APTES-MgO des sols contaminés au cuivre sous lixiviation par pluie acide et propriétés d'inhibition à long terme
Pour étudier le mécanisme moléculaire par lequel le γ-aminopropyltriéthoxysilane (APTES) en environnement acide protonne les groupes aminés, pontuant les anions et complexant Cu2+ pour former le complexe ternaire APTES+–SO42-–Cu2+, afin de résoudre le problème technique de la libération secondaire de Cu2+ sous contrainte d'acidification prolongée dans un sol contaminé par le cuivre stabilisé par carbonatation de MgO, basé sur la théorie de la fonctionnelle de la densité et utilisant les calculs quantiques chimiques Gaussian, nous avons révélé le mécanisme thermodynamique de l'hydrolyse et de l'auto-condensation de l'APTES et le mécanisme d'adsorption et de complexation du Cu2+ dans différents environnements acides ; la présence du complexe ternaire a été confirmée par les calculs de spectroscopie infrarouge ; par des tests de lessivage prolongé sous pluie acide, nous avons analysé globalement les règles de libération de Cu2+ à différents pH et intensités de lessivage, validant la capacité inhibitrice à long terme de la protonation des groupes aminés sur Cu2+. Les résultats montrent que lorsque le pH du lixiviat acide diminue de 5,5 à 4, la quantité cumulative de Cu2+ libérée diminue au lieu d'augmenter, étant seulement de 1/20 à 1/27 de la quantité dans le sol non stabilisé. Le mécanisme moléculaire ternaire synergique APTES-MgO et la méthode de stabilisation peuvent réaliser une stabilisation efficace et à long terme des sols contaminés au cuivre dans des environnements de pluie acide extrêmes.
关键词
sol contaminé au cuivre;carbonatation;γ-aminopropyltriéthoxysilane (APTES);pluie acide;mécanisme moléculaire