2019年7月2日，国际权威科研机构美国化学学会（American Chemical Society，ACS）创办的国际权威期刊Environmental Science & Technology刊发了我院绿色环境修复团队的最新研究成果论文：pH Dependence of Arsenic Oxidation by Rice-Husk-Derived Biochar: Roles of Redox-Active Moieties。该论文的第一作者为我院钟德来博士，通讯作者为王琳玲副教授和张延荣教授。

生物炭（Biochar）常作为一种吸附剂或钝化剂而广泛应用于土壤修复和水处理等领域，然而它对污染物（如As(III)）的氧化还原转化行为及其表面氧化还原活性基团（Redox-Active Moieties，RAMs）在该过程的作用机制并不清楚。该文首次报道了生物炭对As(III)的pH和O₂依赖性的氧化行为。基于活性氧化物种（Reactive Oxygen Species，ROS）捕获、猝灭实验，EPR、FTIR、XPS和Boehm滴定等表征以及RAMs组分调控手段，证实了生物炭表面RAMs（即酚羟基、持久性自由基（Persistent Free Radicals，PFRs）和醌基）在As(III)氧化过程中起了关键作用。具体表现为：在酸-中性条件下，生物炭表面的酚羟基和PFRs仅能通过活化分子氧的途径产生•OH和H₂O₂来驱动As(III)氧化；在碱性条件下，不管氧气存在与否，生物炭均能通过PFRs和醌基直接来氧化As(III)，一旦O₂引入到反应体系新生的H₂O₂也能大幅促进As(III)的氧化。从热动力学角度而言，生物炭对 As(III)的pH和O₂依赖性的氧化行为主要归因于生物炭表面RAMs氧化还原电对、As(V)/As(III)和O₂/•HO₂电对三者之间的电势差随pH变化而呈交叉变化。

本研究揭示了生物炭对As(III)的pH和O₂依赖性的氧化机制，它将有助于对生物炭等固体炭（甚至包括活性炭、氧化石墨烯和碳纳米管等）氧化As(III)的理解与认识，同时也阐明了碳基材料特别是其表面的RAMs在环境修复中的重要意义。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.9b00756

ES&T是环境科学与生态学（Environment/Ecology，ESI）学科领域顶级国际期刊，影响因子为6.653。该论文的发表将为促进我校环境科学与生态学ESI优势学科的稳步前进做出贡献。

绿色环境修复团队长期致力于污水处理与资源化、污染土壤修复及固废处置技术等研究，在多项国家863、科技支撑计划、自然科学基金、国际基金及企业合作项目的支持下开展了一系列技术研究。相关成果获得省部级科技奖励九项，获授权发明专利五十余项，在国内外发表期刊论文两百五十余篇，参与编写了国内外专著3部，积累了丰富的技术研发和工程实践经验，具备环境修复技术研发、智能制造和工程实践能力。