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  • 我所揭示海洋中微液滴對火成惰性碳的降解與沉降作用


    近日,我所生物能源研究部生物能源化學品研究組(DNL0603組)王峰研究員、賈秀全副研究員團隊與中國海洋大學海洋化學理論與工程技術教育部重點實驗室包銳教授團隊、我所儀器分析化學研究室質譜與快速檢測研究中心(102組群)李海洋研究員團隊合作,在微液滴化學研究方面取得新進展,揭示了在海洋中,微液滴對火成惰性碳的電化學降解與沉降作用。

    生物質(秸稈、草原、森林等)每年通過不完全燃燒生成約2.6億噸的碳,其中約三分之一的碳通過河流和大氣運輸進入海洋,具有巨大的長期碳匯潛力。但是由于在海洋環境中仍存在未知的降解過程,該火成碳對海洋碳匯的貢獻還有待進一步研究。理解海水與火成碳之間的化學作用機制,對尋求碳中和的海洋路徑具有重要意義。

    本工作中,基于海洋表面在波浪能作用下霧化生成海水微液滴的現象,研究團隊首先通過研究海水微液滴與碳煙之間的電荷轉移過程,發現海水微液滴的水-汽界面與水-碳界面之間存在電勢差,進一步通過對碳煙氧化和海水產氫反應的確認,揭示了碳煙在霧化海水中的電化學腐蝕機制。此外,研究人員觀測到氧化后的碳煙更加富集碳-13同位素,并發生快速沉降,為研究該類型的碳在海洋中的轉化與埋藏提供了關鍵證據。

    相關研究成果以“Pyrogenic carbon degradation by galvanic coupling with sprayed seawater microdroplets”為題,于近日發表在《美國化學會志》(Journal of the American Chemical Society)上。該工作共同第一作者是鄭州大學碩士研究生張若瀾,我所102組群博士研究生張振元和DNL0603組博士研究生陳徐錁。上述工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目的資助。(文/圖 賈秀全)

    文章鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c00290

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