近日,我院商华老师在稻田土壤自由基领域取得积极进展。联合中科院土壤所等单位在Biochar上发表题为Geoconductor function of graphitized biochar redirects microbial Fe(III) reduction and stimulates hydroxyl radical production in paddy soil的研究成果。江苏大学为第一完成单位,商华老师为第一作者。

该研究采用闪蒸焦耳加热法将普通生物炭升级为石墨化生物炭(G-biochar),使其电导率提升2.64倍。G-biochar通过"地导体"功能在Fe(III)还原菌与Fe(III)之间搭建了一条"电子高速公路",使活性Fe(II)产生量增加18.9%,羟基自由基(·OH)产量提升54.9%,磺胺甲噁唑(SMX)降解速率提高57.2%。该发现重新定义了生物炭在土壤微生物-地球化学过程中的作用机制。
本研究揭示了以地质导体功能替代地质电池功能的新机制,为理解生物炭在土壤系统中的电子传递行为提供了全新视角,将指导未来高性能环境功能材料的设计。G-biochar通过激活微生物Fe(III)还原驱动·OH产生,实现了SMX等抗生素的高效降解,该技术有望成为农田土壤原位修复的低成本、环境友好型解决方案。