重金属共存下C-S-H对Pb2+捕获及稳定性：实验与分析

该研究论文《多种重金属离子共存下不同钙硅比C-S-H对Pb2+俘获及其稳定性》发表于2015年3月，由中国建筑材料科学研究总院绿色建筑材料国家重点实验室的作者团队完成，主要包括王昕、汪澜、颜碧兰、刘晨和刘晶。文章针对C-S-H（钙矾石-氢氧化钙）凝胶在实际工程环境中的应用，探讨了在含有多种重金属离子的水化液相中，C-S-H对铅离子(Pb2+)的吸附和固化性能。 首先，通过溶液法制备了一系列具有不同钙硅比的C-S-H凝胶，采用X射线衍射(XRD)分析其晶体结构，扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察微观形貌，电感耦合等离子发射光谱(ICP-AES)则用于测定元素组成。研究发现，当多种重金属离子同时存在时，C-S-H对Pb2+的捕获能力与Pb2+单独存在时相比，表现出显著的差异。随着液相中Pb2+质量分数的增加，C-S-H对Pb2+的捕获能力并非线性增强，而是呈现出特定的规律：在质量分数较低时，捕获能力较强；而在较高浓度时，特别是对于C-S-H(Ⅰ)来说，捕获能力显著下降。 此外，论文还探讨了时间因素的影响，即水化龄期的增长对C-S-H对Pb2+捕获能力的影响。长时间的水化龄期会导致捕获能力的变化。在极端条件下，如冷冻和融化循环以及氯盐侵蚀的共同作用下，低钙硅比的C-S-H对Pb2+的固化能力受到显著影响，捕获能力会大幅度降低。 关键词包括C-S-H、Pb2+、多种离子共存、固化率，这些关键词反映了论文的核心研究内容和焦点问题。这篇论文的研究成果对于理解重金属污染环境中C-S-H材料的环境行为，优化C-S-H在重金属废水处理中的应用，以及提升其在建筑材料中的环境稳定性具有重要的科学价值。国家“973”计划资助项目的支持为研究提供了强大的背景，显示出作者团队对这一领域研究的重视和投入。