Redox Properties of Plant Biomass-Derived Black Carbon (Biochar)

氧化还原 生物炭 化学 生物量(生态学) 热解 炭黑 环境化学 环境科学 碳纤维 固碳 有机化学 农学 二氧化碳 材料科学 无机化学 生物 复合数 复合材料 天然橡胶
作者
Laura Klüpfel,Marco Keiluweit,Markus Kleber,Michael Sander
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:48 (10): 5601-5611 被引量:1063
标识
DOI:10.1021/es500906d
摘要

Soils and sediments worldwide contain appreciable amounts of thermally altered organic matter (chars). Chars contain electroactive quinoid functional groups and polycondensed aromatic sheets that were recently shown to be of biogeochemical and envirotechnical relevance. However, so far no systematic investigation of the redox properties of chars formed under different pyrolysis conditions has been performed. Here, using mediated electrochemical analysis, we show that chars made from different feedstock and over a range of pyrolysis conditions are redox-active and reversibly accept and donate up to 2 mmol electrons per gram of char. The analysis of two thermosequences revealed that chars produced at intermediate to high heat treatment temperatures (HTTs) (400-700 °C) show the highest capacities to accept and donate electrons. Combined electrochemical, elemental, and spectroscopic analyses of the thermosequence chars provide evidence that the pool of redox-active moieties is dominated by electron-donating, phenolic moieties in the low-HTT chars, by newly formed electron accepting quinone moieties in intermediate-HTT chars, and by electron accepting quinones and possibly condensed aromatics in the high-HTT chars. We propose to consider chars in environmental engineering applications that require controlled electron transfer reactions. Electroactive char components may also contribute to the redox properties of traditionally defined "humic substances".
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Li发布了新的文献求助10
刚刚
Copyright应助zsq采纳,获得10
1秒前
风趣的笑天完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
柿子完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.2应助147采纳,获得10
1秒前
爆米花应助长孙半芹采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
尚中庸完成签到,获得积分10
2秒前
务实善若发布了新的文献求助10
3秒前
邵红侠关注了科研通微信公众号
3秒前
ysymick完成签到,获得积分10
3秒前
oRANGE完成签到,获得积分20
3秒前
晨安发布了新的文献求助10
3秒前
蓝天发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
RZ发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
JamesPei应助00采纳,获得10
4秒前
4秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
wang发布了新的文献求助10
5秒前
wy.he应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
快乐咸鱼发布了新的文献求助10
5秒前
YOLO完成签到,获得积分10
5秒前
濮阳忆寒完成签到,获得积分10
5秒前
李肖君发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
海丽完成签到,获得积分10
6秒前
积极的夜蕾完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7388385
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8994974
关于积分的说明 19140560
捐赠科研通 7025263
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3228385
关于科研通互助平台的介绍 2390799
邀请新用户注册赠送积分活动 2209441