土壤污染修復是一個十分復雜的體系,其污染過程往往是多種不同類型污染物導致的。與此同時,土壤修復材料在用于污染物的修復與固化過程中,由于單一Zeolite材料的功能單一性,其往往難以兼顧多種污染物的處理,以及短期效果與長效穩定性之間的平衡。在沸石用于土壤修復的過程中,僅使用單一骨架的沸石作為修復劑,很大程度上只能修復和固化部分污染物。為了能夠同時有效地固化多種復雜污染物,達到更好的土壤修復效果,開發沸石基復合材料十分關鍵。目前,用于土壤修復的沸石基復合材料主要有納米Fe0/沸石復合材料、腐植酸/沸石復合材料和生物炭/沸石復合材料。

第一,納米Fe0/沸石復合材料。利用沸石的大比表面積和高穩定性,以沸石作為基質負載nZVI構筑的Z-nZVI可以有效克服nZVI穩定性差、易團聚的缺點[50];除此之外,沸石與nZVI的復合還可以進一步彌補沸石對陰離子的親和能力不足等弱點。基于以上特點,構筑的Z-nZVI復合材料能夠與各種污染物通過吸附、氧化/還原、聚集、離子交換、羥基化沉淀、絡合等發生相互作用,使得土壤中各種陽離子、陰離子、有機污染物能夠得到有效固化。

第二,腐植酸/沸石復合材料。Shi等人報道的沸石與HAs聯合修復Pb2+污染的花園土表明,沸石與HAs的結合使用可以更高效地降低土壤中生物有效Pb形態的百分含量,不可提取或者是有機結合的無效Pb形態百分比增加。Dercová等人報道HAs與斜發沸石結合形成的有機礦物絡合物(OMC)用于吸附土壤中的五氯苯酚(PCP),吸附效果好于單獨的沸石或者HAs。雖然陸續有沸石與HAs的聯合使用的相關報道,但是HAs與沸石的協同機制尚不清楚,需要進一步研究。

第三,生物炭/沸石復合材料。生物炭是指有機生物質在低氧條件下通過熱解或氣化而形成的含碳固體,其比表面積大、表面官能團豐富、具有很好的吸附性能,且來源廣泛、成本低廉,是一種很有前景的土壤修復材料。沸石的孔徑與分子大小相近,吸附質(尤其是尺寸較大的分子或離子)在沸石孔道中的擴散較差,導致可利用的沸石內表面積和體積利用不足,限制了沸石的性能。KumarAwasthi等人以棗核源炭材料為支架,X型沸石在其表面生長得到一種含有微孔和介孔/大孔的分級多孔復合材料,介孔和大孔可以促進吸附質進入沸石微孔中的活性位點,減小擴散阻力。