热解炭和AQDS协同介导电子传递过程

作     者：刘博 祝冰倩 武宇飞 宋双杰 李含雪 张鹏 

作者机构：云南省土壤固碳与污染控制重点实验室 昆明理工大学环境科学与工程学院 

出 版 物：《环境化学》 (Environmental Chemistry)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金(42277236) 云南省基础研究项目(202201BE070001-012,202101AW070009） 云南省科技重大专项(202202AG050019)资助 

主　　题：热解炭 NOM 导电性 电子传递 

摘      要：随着热解炭在环境中应用的增多，天然有机质（nature organic matter,NOM）与热解炭在环境中的共存现象也越来越普遍；两者都具有介导电子传递的能力，但两者的联合介导电子传递过程却没得到相应研究.本文以蒽醌-2,6-二磺酸二钠（anthraquinone-2,6-disulfonate,AQDS）作为NOM在实验室条件下的模拟物，添加不同质量的石墨烯与海藻酸钠混合制备具有明显电导率差异的热解炭，通过电化学工作站扫描AQDS与热解炭混合后的循环伏安曲线，计算分析其电子转移速率的变化.由于具有较大的比表面积和丰富的含氧官能团，热解炭可以吸附一定的AQDS.通过电子传递常数分析发现，虽然部分AQDS被吸附，但是热解炭可以强化溶液中剩余AQDS的电子转移能力；且这一强化作用随着热解炭的导电性的升高而增强.由于热解炭和NOM介导的电子传递过程在碳氮循环等众多生物地球化学过程中扮演重要角色，因此本研究将为准确评估热解炭和NOM的地球化学效应提供理论支撑.