科创中国
基于超稳矿化材料的土壤重金属污染原位修复技术
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2022-11-16 21:39:05
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 欧阳文慧 | 2022-11-16 21:39:05
本项成果开发了一类可用于土壤重金属污染治理的无机插层材料，通过同晶取代等方式，能够将目标重金属离子锚定在材料的晶格中。利用该类材料优异的稳定性、良好的抗酸性，显著降低了重金属离子的生物有效性和移动性，切断了重金属离子向作物的传输，实现了重金属离子的超稳矿化，有望实现耕地重金属污染的原位、快速、长效修复，为我国粮食安全做出贡献。
钙铝超稳矿化材料：通过撒播等方式，可用于耕地重金属污染（镉、铜、镍等）的原位修复，通过同晶取代等方式，快速地将重金属离子锚定在晶格中，显著地限制了重金属离子的生物有效性和可移动性，切断了向植物传输的路径。本项成果所开发的超稳矿化材料，在镉离子的去除方面极具优势：去除量大、制备简单、成本低、过程环保。
随着我国土壤污染防治行动计划、土壤污染防治法、土壤环境质量标准等相关法律、法规、技术标准的相继出台，农用地土壤污染修复市场的规模会迅速扩大，面对我国4亿多亩受污染耕地，作为该类土壤较为实用、易于推广的钝化材料和技术，预期未来市场前景将非常广阔。
团队负责人：段昊泓副教授，博士生导师，中组部 “海外高层次人才引进计划”。研究兴趣包括纳米材料合成、土壤重金属污染修复、电催化、生物质等可再生资源的催化转化。对推动化学品绿色合成的碳中和具有重要意义。负责团队超稳矿化材料研究。团队主要成员：段雪 中科院院士。 经20余年持续研究，形成了“插层组装与产品工程”研究方向，凝炼了“以性能为导向设计插层结构”和“以产品为导向控制组装过程”两类关键科学问题，开展了应用基础和工程化研究，发展了系列插层结构功能材料，提出了成核晶化分离等系列插层组装方法，形成了系统的研究体系。负责团队中无机插层材料研究。
以修复1亿亩污染耕地计算，大约需每亩土地单次施用量约为0.2吨，按照施用一次有效期为10年计算，则每年平均需使用的土壤修复材料总量约为200万吨，以每吨产品售价1万元，可形成至少200亿元/年的产值。
研究论文由国家自然科学基金委和美国化学会C&EN等网站报道，并作为National Science Review等期刊的亮点报道。研究成果申请10项中国发明专利、2项PCT、1项美国专利和2项欧洲专利。本项目接受的合作需求是：投融资、商务合作等。
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