本网讯（通讯员 赵鹏）日前，我校河南粮食作物协同创新中心2017级博士生扶海超（导师赵鹏教授），在环境和化工领域著名期刊《化学工程学报》（Chemical Engineering Journal，影响因子6.735）以研究长文的形式，在线发表了研究论文《石墨化分级多孔生物炭负载MnFe2O4纳米团簇活化过一硫酸盐去除水中有机污染物的构效关系和机理研究》（Activation of peroxymonosulfate by graphitized hierarchical porous biochar and MnFe2O4 magnetic nanoarchitecture for organic pollutants degradation: Structure dependence and mechanism）。这一研究成果的发表标志着我校在利用秸秆制备环境功能材料研究方面取得重大进展。
基于玉米秆、叶、芯的石墨化分级多孔生物炭（MS、ML和MC）通过以K2FeO4为活化剂和石墨化剂，管式炉高温煅烧方法制备，合成出的生物炭具有三维互通分级多孔结构、较高的石墨化程度和超大的比表面积。基于MnFe2O4磁性尖晶石型材料的低环境毒性和高催化过硫酸盐性能，该研究通过水热合成将MnFe2O4纳米团簇成功负载在石墨化分级多孔炭上，制备出新型生物炭磁性复合材料，将其用于活化过硫酸盐降解水中畜禽养殖抗生素等有机污染物。研究发现以不同生物质为原料制备的生物炭具有不同的吸附和催化性能，其中以玉米秆为原料合成的MnFe2O4/MS表现出最佳的催化效应，其主要归因于石墨化程度和微孔孔容之间达到的最佳平衡，以及MnFe2O4纳米团簇的均匀分布。该研究提出了MnFe2O4/MS活化过硫酸盐降解有机污染物作用机理：基于•SO4–和•OH的自由基路径、基于单线氧（1O2）的非自由基途径以及基于电子传递的非自由基途径（如上图）。通过研究催化剂剂量、阴离子以及腐殖酸影响、催化剂重复利用效果、不同有机污染物的降解情况，表明MnFe2O4/MS具有很好的稳定性、重复利用性和不同有机污染物降解的普适性。
该研究利用玉米秸秆成功制备出新型磁性生物炭复合材料，不仅为玉米秸秆高附加值利用提供了新思路，同时也为畜禽养殖废水中抗生物素的脱除提供了新途径。该项工作在我校资源与环境学院环境功能材料研究中心完成，此次发表的论文河南农业大学为第一和唯一通讯作者单位，通讯作者为资源与环境学院马双龙博士和赵鹏教授。该研究得到“十三五”国家科技支撑重大专项和我校拔尖人才项目资助。
文章链接： 《石墨化分级多孔生物炭负载MnFe2O4纳米团簇活化过一硫酸盐去除水中有机污染物的构效关系和机理研究》
编辑：孙淑娥 郭治鹏
