近日(ri)，中國林(lin)科院亞熱帶林(lin)業(ye)研究所生(sheng)(sheng)態修復(fu)研究組(zu)在微納米(mi)含氮生(sheng)(sheng)物(wu)炭(tan)的球(qiu)磨制(zhi)備(bei)及水體(ti)重金屬(shu)(shu)去除(chu)性能(neng)上取(qu)得新進展，為球(qiu)磨法(fa)工程(cheng)化(hua)制(zhi)備(bei)微納米(mi)生(sheng)(sheng)物(wu)炭(tan)應用于水體(ti)重金屬(shu)(shu)去除(chu)、土壤重金屬(shu)(shu)穩定化(hua)提供(gong)了試驗數據(ju)和理(li)論基礎。

球磨生物炭對重金屬Cd(II)、Cu(II)和Pb(II)的潛在吸附機理示意圖

論(lun)文(wen)共(gong)同(tong)通(tong)訊(xun)作(zuo)者(zhe)、中國(guo)林(lin)科院亞熱帶(dai)林(lin)業研究(jiu)所研究(jiu)員陳(chen)光(guang)才(cai)介紹，生(sheng)(sheng)物(wu)炭(tan)(tan)作(zuo)為(wei)一種來(lai)源(yuan)廣(guang)泛(fan)、廉價及(ji)高效(xiao)的(de)(de)新型炭(tan)(tan)材(cai)料(liao)，在(zai)水處理及(ji)土(tu)壤修復(fu)領域備(bei)受關(guan)注。以(yi)動物(wu)骨粉(fen)為(wei)原料(liao)制備(bei)的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)炭(tan)(tan)，不僅具(ju)有典型的(de)(de)植物(wu)源(yuan)生(sheng)(sheng)物(wu)炭(tan)(tan)組分(fen)，還(huan)有大(da)量(liang)含(han)氮(dan)基(ji)(ji)團(tuan)和天然無機礦物(wu)成分(fen)羥基(ji)(ji)磷灰石(shi)，具(ju)備(bei)較(jiao)大(da)的(de)(de)污染物(wu)吸附、固定潛力。另(ling)外，機械球(qiu)磨法(fa)是(shi)一種低成本、操作(zuo)簡(jian)單且(qie)高效(xiao)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產工藝，可有效(xiao)制備(bei)尺寸均勻(yun)的(de)(de)顆(ke)粒，但是(shi)球(qiu)磨法(fa)工藝對骨質生(sheng)(sheng)物(wu)炭(tan)(tan)重(zhong)金屬吸附性能的(de)(de)影響及(ji)機制尚不清(qing)楚。

論(lun)文共同(tong)通訊作者、中科院等離子體研(yan)(yan)究(jiu)所胡銳博士介紹(shao)，該研(yan)(yan)究(jiu)選取食品加工廢棄物(wu)(wu)牛(niu)骨、肉屑干(gan)制(zhi)所得骨粉為原料，分別(bie)在熱(re)解溫度(du)為300℃、450℃和(he)600℃下的(de)(de)氮氣氛圍制(zhi)備生(sheng)物(wu)(wu)炭(tan)，發現機械球(qiu)磨法處理顯著提升(sheng)了生(sheng)物(wu)(wu)炭(tan)的(de)(de)重金(jin)屬(shu)吸(xi)附能力。利用批平衡吸(xi)附試驗(yan)，結合(he)多種波(bo)譜/光譜分析，研(yan)(yan)究(jiu)人員揭(jie)示了生(sheng)物(wu)(wu)炭(tan)的(de)(de)重金(jin)屬(shu)Cd(II)、Cu(II)和(he)Pb(II)吸(xi)附機制(zhi)，并量化了球(qiu)磨處理對不(bu)同(tong)吸(xi)附機制(zhi)在生(sheng)物(wu)(wu)炭(tan)吸(xi)附重金(jin)屬(shu)中的(de)(de)貢(gong)獻份額的(de)(de)影響。