近日，我院“河南省深地材料科学与技术重点实验室”固废资源化利用课题组在国际权威学术期刊《Journalof Hazardous Materials》上在线发表题为“Revealingthe substitution preference of zinc in ordinary Portland cement clinker phases:A study from experiments and DFT calculations”（https://10.1016/j.jhazmat.2020.124504）的研究成果。该工作由矿业材料团队和微尺度理论模拟与设计团队合作，通过实验与理论计算，揭示了重金属Zn离子在硅酸盐水泥熟料矿物中的固溶倾向及其机理进行，为进一步指导实际生产提供了理论依据。《Journalof Hazardous Materials》主要报道化学试剂及材料的有害影响、有害离子的处理及固废资源再利用等主题，最新影响因子为9.038，为SCI一区顶级期刊。

深地材料的研究是《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》的前沿领域之一。硅酸盐水泥广泛应用于工业建筑、民用建筑、水利、交通等领域，在基础设施建设中占据不可替代的主导地位。由于其产量巨大造成原材料短缺和能源的巨大消耗，同时多种工业固体废弃物中重金属Zn离子含量较高，因此有研究将这类工业固体废弃物用于水泥熟料的生产，因此明确重金属Zn离子在硅酸盐水泥熟料中的掺杂倾向和取代机理非常关键。本工作系统地研究了重金属Zn在硅酸盐水泥熟料四种矿物中的掺杂行为，从电子结构角度指出Zn的掺杂机理，为含有重金属Zn离子的工业固体废弃物在水泥工业中的利用提供理论支撑。

该工作得到了国家自然科学基金委、科技部、河南省深地材料科学与技术重点实验室、河南省创新团队、河南省高校基础研究基金和河南理工大学高性能计算平台的资助和支持。