γ-アミノプロピルトリエトキシシラン（APTES）が酸性環境下においてアミノ基のプロトン化によって橋渡し陰イオンを形成し、Cu²⁺と錯体を作りAPTES⁺–SO₄^2-–Cu²⁺三元錯体の分子機構を探ることで、MgO炭化により安定化された銅汚染土壌が長期的な酸性雨ストレス下でのCu²⁺二次放出という技術的課題を解決することを目的とし、密度汎関数理論に基づくGaussian量子化学計算を用いて、APTESの加水分解自己縮合反応の熱力学的機構および異なる酸性環境下でのCu²⁺の吸着・錯形成機構を明らかにした。赤外線吸収スペクトル計算により三元複合体の存在を検証し、酸性雨による長期浸出試験で異なるpH値および浸出強度下のCu²⁺放出挙動を統合的に分析し、アミノ基のプロトン化による橋渡し作用がCu²⁺の長期阻害特性を持つことを実証した。結果は酸性浸出液のpHが5.5から4に低下した際に、Cu²⁺の累積放出量は増加するどころか減少し、その放出量は未安定化土壌の1/20〜1/27に過ぎなかったことを示した。APTES-MgOの協調安定化を促す三元分子機構と安定化手法は、極端な酸性雨環境下でも銅汚染土壌の高効率かつ長期的な安定化を可能にする。

銅汚染土壌;炭化;γ-アミノプロピルトリエトキシシラン（APTES）;酸性雨;分子機構