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环发所科研人员在生物炭掺杂改性吸附材料方面取得新突破

文章来源 :种植废弃物清洁转化与高值利用团队 作者:姚宗路 发布时间: 2023-11-24 浏览量:

近日,环发所种植废弃物清洁转化与高值利用团队在秸秆生物炭杂原子掺杂改性和吸附CO2研究方面取得新进展。该研究基于秸秆生物炭氮硫掺杂改性技术,阐明了共掺杂过程中氮硫元素的相互作用机制,揭示了共掺杂生物炭中氮硫元素的竞争性行为,相关研究成果发表在《生物炭(Biochar)》上。

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生物炭掺杂改性氮硫元素相互作用机制

以秸秆为原料制备的多孔生物炭材料应用于CO2吸附,有利于促进秸秆的离田高值利用,对于实现我国“双碳”目标具有重要意义,但秸秆生物炭孔隙结构差,表面基团不丰富,难以保证其较好的CO2吸附效果。研究团队以尿素、硫代硫酸钠和硫脲为添加剂制备了氮硫单独掺杂和共掺杂生物炭,探究了氮硫元素掺杂对生物炭理化特性及CO2吸附性能的影响机制,氮和硫元素的单独掺杂使CO2吸附性能增长分别为11.9%和8.5%,同时发现共掺杂过程中氮硫元素存在竞争性行为,两种杂原子的功能性官能团在CO2吸附过程中存在抑制作用,这项研究的结果将对掺杂改性生物炭在CO2吸附中的应用具有相关意义。

环发所博士生孙宇轩为上述论文的第一作者,姚宗路研究员为论文通讯作者。该研究得到国家现代农业产业技术体系、国家重点研发计划项目(2022YFD2002102)、中国农业科学院科技创新工程、国家自然科学基金(52376220)等资助。

原文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s42773-023-00275-1

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