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资环所农业废弃物资源化利用创新团队在Biochar上发表成型多孔生物炭重要研究进展

近日,我院资环所黄红英团队在国际环境科学和土壤学领域顶级期刊《Biochar》(中科院一区,IF 11.452)在线发表了题为《Formable Porous Biochar Loaded with La-Fe(hydr)oxides/montmorillonite for Efficient Removal of Phosphorus in Wastewater: Process and Mechanisms》(载镧铁(氢氧)氧化物/蒙脱土可成型生物炭用于废水中的磷高效去除:过程和机制)的研究论文。

图片1.jpg  磷的减排和资源化利用意义重大,生物炭功能化改性可大幅提升其吸附固持能力。而规模化回收依然是阻碍可持续发展的技术工艺瓶颈,针对生物炭功能化成型设计的报道尚十分鲜见。可成型的多孔颗粒生物炭具优异的水力持久强度,高效的吸附能力,且易于分离和回收,在水净化领域具有实用价值,而目前尚缺乏系统研究。

本研究提出一种新型可成型镧铁双金属氧化物/蒙脱土负载的秸秆多孔炭(LaFe/MB)制备方法,可实现富营养化缓解和磷矿资源危机的双赢目标。研究表明,黏土有效提高颗粒状生物炭的尺寸,Fe的引入有效增强表面电荷,促进La的均匀分散。金属氧化物的负载大幅增加吸附材料的高能吸附位,从而强化磷酸盐与LaFe/MB的相互作用。且LaFe/MB在实际废水中展现出优越的吸附能力和水力耐受抗压强度。这项工作为LaFe/MB在废水深度除磷提供一种新型策略,对推进科学问题新认识和实际工程应用具重要支撑。

图片2.jpg 论文第一作者为农业废弃物资源化利用创新团队孙恩惠副研究员,通讯作者为孙恩惠副研究员和农业面源污染治理创新团队冯彦房研究员。同时本成果也得到南京大学张延扬副研究员、南京理工大学王冰玉副教授等人的支持。该研究获得国家重点研发(2021YFD1700805),国家自然基金(41807132; 22078136, 41877090)和江苏省自主创新资金(CX(19)2003)的资助。

  原文链接:https://doi.org/10.1007/s42773-022-00177-8