Applied Catalysis B: Environmental-沈國清團隊研發(fā)雙功能玉米秸稈生物炭成功實現(xiàn)污染土壤綠色修復
近日，上海交通大學沈國清團隊在國際環(huán)境催化類權(quán)威期刊Applied Catalysis B: Environmental?（影響因子19.503，中科院一區(qū)，Top期刊）發(fā)表“Degradation mechanism and QSAR models of antibiotic contaminants in soil by MgFe-LDH engineered biochar activating urea-hydrogen peroxide”最新研究成果，首次提出了一種利用玉米秸稈改性生物炭降解抗生素并增強土壤營養(yǎng)功能的原位綠色土壤修復技術(shù)。該論文以生態(tài)學博士后陳欽程為論文第一作者，沈國清研究員為通訊作者。
論文通過共沉淀方法成功合成MgFe-LDH 改性玉米秸稈生物炭(MB)，以土壤抗生素磺胺甲基惡唑 (SMX)為模式污染物，利用MB活化過氧化尿素 (UHP)降解抗生素并提供土壤氮營養(yǎng)。研究表明，MB/UHP體系的降解作用主要歸因于羥基自由基和單線氧介導的氧化作用；MB/UHP在顯著降低土壤SMX 濃度的同時增加了土壤中氨態(tài)氮（NH4+-N）和硝態(tài)氮（NO3-N）含量。進一步地，基于密度泛函理論的定量構(gòu)效關系模型表明，影響抗生素降解的內(nèi)在結(jié)構(gòu)因素分別是偶極矩、最高占據(jù)分子軌道能以及鍵級,并基于電子軌道分布提出了SMX的降解路徑。
該研究不僅提供了一種土壤綠色修復技術(shù)，并為預測改性生物炭降解土壤有機污染物提供了新途徑。研究得到中國博士后科學基金?(2020M681284) 和國家自然科學基金(21876109) 項目的資助。上海交通大學環(huán)境科學與工程學院、國家環(huán)境保護新型污染物環(huán)境健康影響評價重點實驗室、上海市固體廢物處理與資源化工程研究中心申哲民教授和程治文博士、上海工程技術(shù)大學化學化工學院嚴麗麗、上海交通大學李曉穎和王晨博士參與了該研究工作。
論文鏈接 ：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120866
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