本网讯(通讯员 叶如梦 杨仕伟)近日,我校水资源与现代农业学院在环境功能材料领域取得重要研究进展,相关成果以题为“Valorization of rice husk biochar into Fe- and Mn-modified adsorbents: Contrasting mechanisms of metal oxides in tetracycline remediation”发表在国际知名期刊《Sustainable Materials and Technologies》(影响因子:9+)上。作为一本国际性交叉学科期刊,其在JCR多个学科中均位居Q1区。我校青年实验员叶如梦为论文第一作者,田锴副教授为通讯作者,南阳师范学院为第一通讯单位。
针对四环素类抗生素在环境中的残留风险,作者以农业废弃物稻壳为原料,通过简单的浸渍-沉淀法制备了Fe₃O₄修饰(BC-Fe)和KMnO₄修饰(BC-Mn)的两种生物炭材料,并系统探究了其对四环素的去除性能与机制。结果表明,相较于未改性的稻壳生物炭,两种改性材料的比表面积显著增大、孔隙结构更优、含氧官能团数量明显增多。BC-Fe主要通过扩散、孔填充、静电吸附、配位及氢键作用实现对四环素的吸附、去除。除了上述去除机制,BC-Mn还能凭借Mn(III)/Mn(IV)的催化氧化作用破坏四环素共轭结构,通过吸附与降解的协同效应实现高效去除。同时,BC-Mn展现出更强的环境适应性、重复使用性、电化学可逆性和氧化还原稳定性。该研究不仅为稻壳等农业废弃物的资源化利用提供了新路径,也为四环素污染水体的靶向修复提供了理论依据和技术支撑。

以上工作得到了河南省高等学校重点科研项目和南阳师范学院博士专项项目的资助。