近期生物质废弃物定向制备多功能碳材料研究团队在化工三大刊Chemical Engineering Science上发表题为“Preparation of magnetic biochar towards efficient tetracycline and hexavalent chromium removal: Harnessing seawater mineral for encapsulating and impregnating nano-iron oxides”的研究论文。我院2022级硕士研究生何凯丽和2024级博士研究生郭梓镜为论文共同第一作者，蒋鸿儒副教授和黎吉辉教授为论文共同通讯作者。

磁性生物炭因其功能基团、多孔结构及磁分离特性，在同步去除重金属（如Cr(VI)）与抗生素（如四环素）污染中展现出潜力。然而，其实际应用受限于合成过程中铁氧化物的易团聚性，尤其在高铁负载量下，团聚现象导致孔隙堵塞、比表面积下降及吸附性能衰减。如何实现磁性铁在碳基体上的稳定锚定并协同增强污染物吸附亲和力，是当前磁性生物炭设计的核心挑战。

本研究提出基于海水矿物与高铁酸钾（K₂FeO₄）协同作用的绿色改性策略：海水中的天然多组分矿物通过浸渍和包裹生物质，促进K₂FeO₄高效转化为均匀分散的纳米磁性铁物种，并抑制其热解过程中的团聚；同时，K₂FeO₄的强氧化性在热解阶段诱导生物炭表面形成丰富官能团，增强污染物吸附能力。通过系统研究海水来源、组分对磁性生物炭结构的影响，结合吸附实验、固定床动态吸附、再生性能测试及材料表征，揭示了该策略下磁性生物炭的高比表面积、稳定铁分散特性及多重吸附机制。该工作为利用天然资源制备高性能磁性生物炭提供了新思路，实现了污染物去除效率与可持续制备工艺的双重提升。

该项研究工作得到了国家自然科学基金（52160018、21801053、52400206），海南省自然科学基金（422RC600、519QN175）、海南大学科研启动基金（XJ2400008202）的资助和支持。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009250925002441#gp010

撰稿：蒋鸿儒

编辑：李诗琪

审核：潘福生