Entre 300 et 500 milliards de tonnes de biocharbon se trouveraient dans les sols, les sédiments et les habitats aquatiques en Chine. La découverte de l’activité photocatalytique du biochar ouvre une nouvelle frontière dans la compréhension de la manière dont cette substance affecte et régule les processus géochimiques liés aux éléments environnementaux clés. Cependant, les sources de biomasse et les températures de pyrolyse peuvent affecter de manière significative la structure du biocharbon, entraînant une variabilité substantielle.
Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Fan Qiaohui de l’Institut nord-ouest de l’éco-environnement et des ressources de l’Académie chinoise des sciences (CAS) a préparé une série de biochar en utilisant du pakchoi riche en cellulose et des épis de maïs riches en lignine comme biomasse pour explorer le processus de photoréduction du Cr(VI).
Cette étude a été publiée dans Recherche environnementale.
Ils ont découvert que les biocharbons cellulosique et lignine présentaient des différences significatives en termes d’absorption de la lumière, de conductivité, de réponse au photocourant et de structure de bande d’énergie en raison de la variabilité de leurs caractéristiques structurelles et morphologiques.
L’efficacité de réduction photocatalytique du biocharbon cellulosique pour le Cr(VI) était environ 1,3 fois supérieure à celle du biocharbon lignine. Environ 70 % de la photoactivité du biochar cellulosique était attribuée à sa fraction soluble, tandis que près de 100 % dans le biochar lignine.
Malgré des différences significatives dans les fractions solubles, elles ont dominé la réduction photocatalytique du Cr(VI) dans les deux systèmes de biocharbon.
Lors de la réduction photocatalytique du Cr(VI), le transport interfacial d’électrons était la voie réactionnelle clé, mais le ·O2- produit dans le biochar cellulosique a en effet contribué d’une manière ou d’une autre à la réduction du Cr(VI).
Plus d’information:
Zhengyang E et al, Différents processus de photoréduction du Cr(VI) sur du biocharbon riche en cellulose et en lignine, Recherche environnementale (2023). DOI : 10.1016/j.envres.2023.116819