大連化物所揭示海洋中微液滴對(duì)火成惰性碳的降解與沉降作用
近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所生物能源研究部生物能源化學(xué)品研究組研究員王峰、副研究員賈秀全團(tuán)隊(duì)與中國海洋大學(xué)海洋化學(xué)理論與工程技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授包銳團(tuán)隊(duì)、大連化物所儀器分析化學(xué)研究室質(zhì)譜與快速檢測(cè)研究中心研究員李海洋團(tuán)隊(duì)合作，在微液滴化學(xué)研究方面取得新進(jìn)展，揭示了在海洋中，微液滴對(duì)火成惰性碳的電化學(xué)降解與沉降作用。
生物質(zhì)（秸稈、草原、森林等）每年通過不完全燃燒生成約2.6億噸的碳，其中約三分之一的碳通過河流和大氣運(yùn)輸進(jìn)入海洋，具有巨大的長(zhǎng)期碳匯潛力。但是由于在海洋環(huán)境中仍存在未知的降解過程，該火成碳對(duì)海洋碳匯的貢獻(xiàn)還有待進(jìn)一步研究。理解海水與火成碳之間的化學(xué)作用機(jī)制，對(duì)尋求碳中和的海洋路徑具有重要意義。
大連化物所揭示海洋中微液滴對(duì)火成惰性碳的降解與沉降作用
本工作中，基于海洋表面在波浪能作用下霧化生成海水微液滴的現(xiàn)象，研究團(tuán)隊(duì)首先通過研究海水微液滴與碳煙之間的電荷轉(zhuǎn)移過程，發(fā)現(xiàn)海水微液滴的水-汽界面與水-碳界面之間存在電勢(shì)差，進(jìn)一步通過對(duì)碳煙氧化和海水產(chǎn)氫反應(yīng)的確認(rèn)，揭示了碳煙在霧化海水中的電化學(xué)腐蝕機(jī)制。此外，研究人員觀測(cè)到氧化后的碳煙更加富集碳-13同位素，并發(fā)生快速沉降，為研究該類型的碳在海洋中的轉(zhuǎn)化與埋藏提供了關(guān)鍵證據(jù)。
相關(guān)研究成果以“Pyrogenic carbon degradation by galvanic coupling with sprayed seawater microdroplets”為題，于近日發(fā)表在《美國化學(xué)會(huì)志》（Journal of the American Chemical Society）上。該工作共同第一作者是鄭州大學(xué)碩士研究生張若瀾，大連化物所博士研究生張振元和陳徐錁。上述工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c00290
