研究人员揭示了Cr在富含纤维素和木质素的生物炭上的不同光催化过程

据报道，中国的土壤、沉积物和水生生境中存在多达300至5000亿吨生物炭。生物炭光催化活性的发现开辟了了解这种物质如何影响和调节与关键环境元素相关的地球化学过程的新领域。然而，生物质来源和热解温度会显着影响生物炭结构，导致显着的变化。

近日，中国科学院西北生态环境资源研究所范巧辉研究员课题组以富含纤维素的小白菜和富含木质素的玉米芯为生物质，制备了一系列生物炭，以探索生物炭的开发利用。Cr(VI)的光还原过程。

这项研究发表在《环境研究》上。

他们发现，纤维素和木质素生物炭由于其结构和形态特征的可变性，在光吸收、电导率、光电流响应和能带结构方面表现出显着差异。

纤维素生物炭对Cr(VI)的光催化还原效率比木质素生物炭高约1.3倍。纤维素生物炭中大约70%的光活性归因于其可溶部分，而木质素生物炭中几乎100%的光活性。

尽管可溶部分存在显着差异，但它们在两种生物炭系统中主导了Cr(VI)的光催化还原。

在Cr(VI)的光催化还原过程中，界面电子传递是关键的反应途径，但纤维素生物炭中产生的·O2-确实在一定程度上促进了Cr(VI)的还原。