廣東
近日，廣東省農科院資環所在Biochar期刊（中科院環境科學與生態學一區TOP，IF=13.5）發表題為“Chemical anchoring of CaO2on phosphate-modifed rice husk biochar for stabilized oxygen release”的學術論文。資環所張文可博士后為論文第一作者，劉忠珍研究員為論文通訊作者。
過氧化鈣（CaO2）可用來改善潛育化稻田的厭氧狀態，但其氧氣釋放對土壤環境高度敏感，存在釋氧速率不可控，易發生爆發性釋放的難題。本研究以稻殼生物炭為基底，分別采用硝酸氧化、KOH活化和磷酸鹽三種策略改性載體，再分別負載CaO2，探究穩定釋氧機制。結果表明，磷酸鹽改性生物炭（BP）綜合性能最優，CaO2@BP不僅實現高負載量（10.49%），更達成持久緩慢釋氧。相比之下，KOH活化雖賦予載體超高比表面積并實現極高物理負載（15.74%），但釋氧過快；而硝酸氧化破壞了孔隙且表面呈強酸性，導致負載量極低（1.31%）。機理表明，該體系以化學錨定與物理擴散雙重機制調控釋氧。BP通過形成穩定Ca-P鍵，主導材料的緩慢水解與釋氧。偏最小二乘回歸模型定量揭示：生物炭磷含量和介孔體積是決定負載力的核心因素，而氫碳比和表面官能團主導釋氧動力學。得益于此，CaO2@BP展現卓越環境適應性，釋氧性能基本不受外部pH、離子強度及初始溶解氧濃度的影響。綜上，本研究成功制備了磷酸鹽改性生物炭載體，實現了化學錨定與環境波動的有效解耦，為穩態釋氧材料的研發提供了具有潛力的技術方案。
https://doi.org/10.1007/s42773-026-00574-3
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