科学家揭示改性生物炭修复重金镉污染机制
科学家揭示改性生物炭修复重金镉污染机制
日前，中国农业大学资源与环境学院教授吕贻忠课题组在利用改性生物炭修复重金镉污染机制方面取得重要进展，相关论文在线发表于《危险材料杂志》。
研究人员通过碳酸钾改性方法制备了多孔生物炭，并对其进行了表面氨基化和氧化，然后对其吸附镉的微观机制进行了考察。
研究发现，改性生物炭在对镉的吸附过程中，物理化学吸附和颗粒内扩散均有发生。控制生物炭固定镉性能的最关键控制因素，是决定其表面性质的官能团组成。生物炭中富含π电子、孤对电子和给电子基团的区域是改性生物炭固定镉的主要位点。羧基主导了表面氧化生物炭对镉的吸附，却有可能抑制了镉2+-π相互作用。具有孤对电子的氨基主导了表面氨基化生物炭对镉的吸附，氨基的引入对π电子密度的影响很小，镉2+-π相互作用未受明显抑制。
这项研究别了表面氨基化和表面氧化生物炭吸附镉的关键因素，并揭示了微观吸附机制，为制备功能化的生物炭提供了理论依据。
中国农业大学资源与环境学院的硕士毕业生祝凌和在读博士生仝利红为该论文的共同第一作者，吕贻忠为论文的通讯作者，论文合作单位包括同济大学、中山大学和日本九州大学。该研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金面上项目的资助。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.121002
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