近期，av影片直播 杨志峰院士团队谭倩教授课题组在Bioresource Technology上发表题为“Mechanistic insights into nitrogen doping effects on cobalt-loaded biochar for peroxymonosulfate Catalysis”的研究论文。谭倩教授为论文通讯作者，av影片直播 博士后王传斌为论文第一作者。

【中文摘要】：

以牛粪为原料，合成了一系列不同氮含量的钴/氮共掺杂生物炭，用于过一硫酸盐( PMS )氧化过程中磺胺甲恶唑( SMX )的强化去除。系统地比较了它们的结构、催化活性和催化机理。氮掺杂调控了生物炭的比表面积、孔结构、电子性质和活性位点分布，使其催化性能呈现"先上升-再下降"的趋势。中等氮掺杂生物炭( CoBC-2 )表现出最佳的PMS活化能力和SMX降解效果，其反应速率高于低掺杂或高掺杂催化剂。机理分析表明，适量的氮掺杂增强了Co-O、石墨N和含氧官能团的活性。密度泛函理论( DFT )计算进一步证实，中等氮掺杂生物炭促进了电子转移、PMS吸附和O-O键断裂，从而有效地产生活性物种。这项工作为设计具有优化氮含量的可调生物炭提供了明确的指导。

【创新发现点】：

1.氮掺杂优化了生物炭结构和PMS的活性位点。

2.CoBC-2通过高效产生自由基和电子传递实现了SMX的快速降解。

3.表面C-O、C=O、C-C/C=C、石墨N和Co-O是关键活性位点。

4.DFT计算表明，适量的N掺杂提高了生物炭对PMS的吸附能力，降低了反应能垒。

【社会意义】：

本研究以牛粪为原料，实现了农业废弃物的高值化再利用，同时为过硫酸盐高级氧化技术催化剂的设计提供了新范式——即通过调控氮掺杂含量实现催化性能的精准优化，而非简单追求更高的掺杂比例。研究成果可为水处理领域催化剂的研发提供明确的设计思路，推动绿色、可持续废水处理技术的发展。

【关键图示】：

图1.图文摘要

图2. (a)不同生物炭对SMX去除率的影响；(b)不同生物炭对SMX降解动力学常数的影响；(c) CoBC-2投加量对SMX去除的影响以及(d)对应的降解动力学常数；(e) PMS浓度对SMX去除的影响以及(f)对应的降解动力学常数。

图3. CoBC-2激活PMS的机理示意图

【原文链接】：//doi.org/10.1016/j.biortech.2026.134179

【论文引用】：Wang, C., Xie, Y., Li, N., Tian, H., Qu, J., Cai, Y., ... & Tan, Q. (2026). Mechanistic insights into nitrogen doping effects on cobalt-loaded biochar for peroxymonosulfate Catalysis. Bioresource Technology, 447, 134179.//doi.org/10.1016/j.biortech.2026.134179

致谢：本研究得到了国家自然科学基金（52125902&52388101&52500205）科研项目的资助。

供稿：王传斌

初审：陆丽莹

复审：徐超

终审：解玉磊