本期“生物质材料的化学制备及应用”专题由青年编委—安徽农业大学范世锁副教授组稿，共收录3篇论文，主要涉及生物炭的制备及改性、改性生物炭的理化性质表征，以及生物炭在水体污染物修复等内容。
生物炭具有较大的比表面积和发达的孔隙结构，表面含有大量官能团，还赋存矿物质组分，这些特性使得生物炭在水体污染物的处理方面具备广阔的发展前景。对生物炭进行设计、修饰、掺杂、改性等，赋予更多的吸附位点，进一步强化去除效果、扩大应用范围、借助现代科学技术手段揭示生物炭去除污染物的微观机制是未来的研究趋势。
刘丽1，范世锁*2，梅杨璐2
（1. 阜阳师范大学 物理与电子工程学院，安徽 阜阳 236037；2. 安徽农业大学 资源与环境学院，安徽 合肥 230036）
废水中的重金属铜离子（Cu(II)）会污染水体生态环境，并会通过食物链对人体健康造成潜在危害。生物炭可作为废水中Cu(II)去除的有效吸附剂。然而，原状生物炭对Cu(II)的吸附量有限，需要对生物炭进行定向改性以提升其去除效果。以废水中的Cu(II)为对象，重点论述生物炭的改性方法和吸附机制。结果表明：生物炭的主要改性方法包括：化学改性（酸、碱、高分子聚合物改性）、物理改性（球磨和气体活化）、金属改性（铁、锰改性）、矿物质改性和高分子聚合物改性等。改性方法对Cu(II)去除效果的次序是：纳米羟基磷灰石改性＞含氨基有机酸改性＞锰改性＞铁改性＞碱改性。生物炭吸附Cu(II)的主要机制包括孔隙扩散、静电作用、沉淀作用、配位作用、阳离子-π机制、离子交换和还原作用，具体的主导机制取决于生物炭的物化性质和溶液的性质。将来的研究方向包括：采取更为有效的改性方法提高对废水中痕量Cu(II)的去除效果；利用先进的仪器和模型计算揭示微观机制；开展动态吸附柱或固定床试验。
王新泉1，王进*1，邓锐1，许庆升1，揣新2，张凯2，岳正波1
（1.合肥工业大学 资源与环境工程学院 安徽省工业废水处理与资源化工程研究中心，安徽 合肥 230000；2. 安徽省马钢矿业资源集团南山矿业有限公司，安徽 马鞍山 243000）
采用共沉淀法模拟酸性矿山废水（Acid Mine Drainage，AMD）的中和处理过程，利用生物炭优化调控中和过程，负载修饰获得层状双氢氧化物-生物炭复合材料（RLDH@BC），用于活化过一硫酸盐（PMS）降解水中土霉素（OTC）。各项表征结果证明，该方法可成功从AMD中回收RLDH@BC。降解实验表明，RLDH@BC可在广泛的pH范围（3～11）高效活化PMS降解OTC，最高去除效率达到88%；共存离子实验表明，NO3-和HCO3-共存条件下OTC的去除率从86.2%分别降至82.3%、82.2%，影响较小；而Cl-和H2PO4-共存时OTC的去除率分别降至76.1%、68.7%，产生一定影响。猝灭实验表明，在RLDH@BC/PMS体系中，自由基和非自由基共同作用，其中自由基占主导作用。经过5个循环后，70 %的OTC在20 min内被去除，说明材料具有良好的循环利用性。该研究对拓展AMD的资源化处置以及抗生素废水的高效修复均具有重大意义。
钱婧1，蔡青松1，黄显怀*1，周肖瑜2，刘英超1，赵金金1
（1. 安徽建筑大学 a. 环境与能源工程学院；b.环境污染控制与废弃物资源化利用安徽省重点实验室，安徽合肥 230601；2. 湖州市植保检疫与耕肥管理站，浙江 湖州 313000）
为了实现茶渣高效资源化利用，将400 ℃热解制备的茶渣生物质炭（TD400）添加至土壤中，探究其对土壤中氮、磷等养分元素的固持的影响。通过响应曲面分析法Box-Behnken 实验设计原理分析生物质炭添加比、环境pH和反应温度对铵态氮和磷酸盐土壤吸附率的影响。通过模型优化铵态氮最佳吸附条件为生物质炭添加比1.0%、pH 10、反应温度为 15℃；磷酸盐为：生物质炭添加配比为1.0%、pH 10、溶液反应温度为35 ℃。各因素对铵态氮和磷酸盐吸附率的影响大小顺序为：添加土壤配比＞溶液反应温度＞溶液pH，最佳吸附条件下铵态氮和磷酸盐吸附率分别为60.74%及82.59%，与预测值63.25%和81.54%基本吻合。这表明茶渣生物炭可有效固持土壤或吸附水体中的氮磷，为茶渣资源化利用提供了新思路，研究成果具有一定的理论价值和指导意义。
