近日，我所秸秆资源化利用团队采用原位漫反射红外光谱（In-situ DRIFTS）揭示了生物炭表面化学特征在热空气氧化处理中的原位演变过程。相关研究成果发表在学术期刊《环境管理杂志（Journal of Environmental Management）》。

生物炭表面的含氧官能团在络合配位，氢键供给和接收以及电子供给和接收等表界面反应中具有重要影响，生物炭的热解成炭过程是一个较为强烈的脱氧脱羧过程，使得热解炭化所得的生物炭往往缺乏功能性含氧官能团，进而限制了生物炭的部分表界面功能。在众多氧化改性方法中，热空气氧化具有操作简单、无需化学试剂、无废水排放、高效提升性能等优势，可利用高温热解后的余热进行生物炭功能化改性，但目前并不清楚热空气氧化过程中生物炭表面化学特征的原位演变过程，不利于热空气氧化在生物炭氧化改性中的准确应用。基于此，我们采用了In-situ DRIFTS探究了热空气氧化过程生物炭表面化学特征的演变特征，结果发现生物炭自身的炭化程度和内在矿物质对热空气氧化过程具有重要影响，羧基更易在较低炭化程度生物炭表面形成，生物炭内在的矿物质催化了生物炭表面含氧官能团的形成和损失，热空气氧化更适用于未脱灰生物炭的氧化改性。研究结果对热空气氧化在生物炭氧化改性中的精准应用具有较好的指导价值。

秸秆资源化利用科技创新团队2021级硕士研究生孙卓卓为第一作者，代立春研究员为通讯作者。该研究得到了四川省重点研发项目（2022YFN0029）、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（1610012022013–03102）和中国农业科学院农业科技创新工程(CAAS-ASTIP-2021-BIOMA)等项目的支持。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479724025684?dgcid=author