生物炭光催化降解有機污染物的研究進展

鄭 鑫，孔慈明，朱彥聃，何衛(wèi)蓮，梁 策

（1.曲靖市環(huán)境工程評估中心，云南 曲靖 655000；2.曲靖市生態(tài)環(huán)境局富源分局生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，云南 曲靖 655500； 3.云南省核工業(yè)二〇九地質大隊，昆明 650000）

生物炭是生物質在缺氧條件下高溫裂解（300 ～ 700 ℃）形成的富含碳的固體物質[1]。它是一種穩(wěn)定性高而不易降解的碳材料，具有較大的比表面積、豐富的孔狀結構和較強的吸附能力，近年來被廣泛應用于農(nóng)業(yè)、生態(tài)修復和環(huán)境保護等領域，在土壤改良、固碳和污染物吸附降解等方面有良好的應用前景。隨著工業(yè)和農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展，工業(yè)、農(nóng)業(yè)廢棄物以及家庭生活垃圾大量產(chǎn)生并不斷進入環(huán)境，大量有機污染物也隨之進入環(huán)境，有的表現(xiàn)出持久污染性，通過微生物作用、水解等很難被去除，不斷積累，導致環(huán)境污染和生態(tài)失衡，甚至影響人類生存和發(fā)展。有機污染物降解技術的研發(fā)顯得尤為重要。生物炭對有機污染物有良好的降解作用，又不產(chǎn)生有害副產(chǎn)物，所以生物炭成為近年來研究者十分關注的有機污染物降解材料。

1 生物炭的基本性質

1.1 元素組成及官能團

生物炭的主要組成元素為C、H、O、N、P、S 等，其中碳含量最大，占生物炭質量的70%以上，其他元素含量由高到低依次為O ＞H ＞N[2]。隨著熱解溫度的升高，生物炭中各個元素的含量均發(fā)生一定變化，主要為含碳量增加，氫、氮、氧元素含量減小，原因是隨著熱解溫度的升高，氫、氮和氧在高溫下裂解，在碳鏈上發(fā)生脫水反應、脫羧反應和脫羥基反應等，從碳鏈上脫離形成碳氧化物、氮氧化物、氫氧化物等，使得生物炭中碳元素逐漸積累，而氫、氮和氧元素逐漸減少。……