近期，中國農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所種植廢棄物清潔轉化與高值利用團隊揭示了改性秸稈生物炭在二氧化碳吸附過程中氮硫元素的競爭性行為。相關研究成果發(fā)表在《生物炭（Biochar）》上。
生物炭摻雜改性氮硫元素相互作用機制
以秸稈為原料制備的多孔生物炭材料應用于二氧化碳吸附，有利于促進秸稈的離田高值利用，對于實現我國“雙碳”目標具有重要意義，但秸稈生物炭孔隙結構差，表面基團不豐富，難以保證其較好的二氧化碳吸附效果。
該研究闡釋了氮硫元素摻雜對生物炭理化特性及二氧化碳吸附性能的相互作用機制。研究表明，氮和硫元素的單獨摻雜促進了生物炭對二氧化碳的吸附作用，吸附性能增長分別為11.9%和8.5%。然而，氮硫共摻雜沒有表現明顯的協(xié)同作用，這是由于氮硫元素存在競爭性行為，并且兩種雜原子的功能性官能團在二氧化碳吸附過程中存在抑制作用。研究結果為深入理解雜原子摻雜改性機制，以及摻雜改性生物炭在二氧化碳吸附中的應用提供了理論基礎。
該研究得到國家現代農業(yè)產業(yè)技術體系、國家重點研發(fā)計劃、中國農業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程、國家自然科學基金等項目的資助。（通訊員：王佳）
原文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s42773-023-00275-1
