科学家揭示改性生物炭修复重金镉污染机制

最近，中国农业大学资源与环境学院教授陆的研究小组在利用改性生物炭修复重金属镉污染机制方面取得了重要进展。相关论文发表在《危险材料杂志》在线版上。

研究人员采用碳酸钾改性法制备多孔生物炭，对其表面进行酰胺化和氧化，然后研究镉吸附的微观机理。

研究发现，在改性生物炭吸附镉的过程中，物理吸附、化学吸附和颗粒内扩散同时发生。控制生物炭镉固定性能的最关键的控制因素是决定其表面性质的官能团的组成。生物炭中富含π电子、孤对和给电子基团的区域是改性生物炭固定镉的主要场所。羧基在表面氧化生物炭对镉的吸附中占主导地位，但可能抑制镉的2+-π相互作用。具有孤对的氨基在表面胺化的生物炭对镉的吸附中占主导地位。氨基的引入对π电子密度影响不大，镉离子2+-π的相互作用没有受到明显抑制。

本研究区分了表面胺化和表面氧化生物炭吸附镉的关键因素，揭示了微观吸附机理，为功能化生物炭的制备提供了理论依据。

中国农业大学资源与环境学院硕士研究生朱凌河和博士生佟是论文的合著者，鲁是论文的通信作者。本论文由日本同济大学、中山大学和九州大学共同撰写。该研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金项目的支持。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.121002