大连化物所揭示海洋中微液滴对火成惰性碳的降解与沉降作用

大连化物所揭示海洋中微液滴对火成惰性碳的降解与沉降作用

近日，中国科学院大连化学物理研究所生物能源研究部生物能源化学品研究组研究员王峰、副研究员贾秀全团队与中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室教授包锐团队、大连化物所仪器分析化学研究室质谱与快速检测研究中心研究员李海洋团队合作，在微液滴化学研究方面取得新进展，揭示了在海洋中，微液滴对火成惰性碳的电化学降解与沉降作用。

生物质（秸秆、草原、森林等）每年通过不完全燃烧生成约2.6亿吨的碳，其中约三分之一的碳通过河流和大气运输进入海洋，具有巨大的长期碳汇潜力。但是由于在海洋环境中仍存在未知的降解过程，该火成碳对海洋碳汇的贡献还有待进一步研究。理解海水与火成碳之间的化学作用机制，对寻求碳中和的海洋路径具有重要意义。

大连化物所揭示海洋中微液滴对火成惰性碳的降解与沉降作用

本工作中，基于海洋表面在波浪能作用下雾化生成海水微液滴的现象，研究团队首先通过研究海水微液滴与碳烟之间的电荷转移过程，发现海水微液滴的水-汽界面与水-碳界面之间存在电势差，进一步通过对碳烟氧化和海水产氢反应的确认，揭示了碳烟在雾化海水中的电化学腐蚀机制。此外，研究人员观测到氧化后的碳烟更加富集碳-13同位素，并发生快速沉降，为研究该类型的碳在海洋中的转化与埋藏提供了关键证据。

相关研究成果以“Pyrogenic carbon degradation by galvanic coupling with sprayed seawater microdroplets”为题，于近日发表在《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上。该工作共同第一作者是郑州大学硕士研究生张若澜，大连化物所博士研究生张振元和陈徐锞。上述工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c00290