近日，我校环境科学与工程学院杨东江课题组在海藻固废的高值化利用领域取得重要进展，相关成果以“Biochar aerogel decorated with thiophene S manipulated 5-membered rings boost nitrogen fixation”为题发表在Appl. Catal. B: Environ.上，青岛大学为该论文的第一和唯一通讯单位，已毕业硕士生陈小康和张立杰博士为第一作者，杨东江教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、泰山学者基金等项目的资助。
海水的富营养化导致海洋藻类的大量入侵，而藻类（如红藻）包含了大部分的海洋生源S，经过氧化分解等过程释放到大气中形成酸雨，给生态系统带来严重的危害。在红藻中，大多数生物源S都存在于富含磺酸基团的卡拉胶中。本项工作利用卡拉胶独特的结构特性，通过热解将其中89%的C和96%的生物源S原位固化到生物炭中，得到了噻吩S修饰的生物炭气凝胶（SCA），并应用到电催化固氮领域。实验上，所得SCA的NH3产率高达36.69 μg h−1 mg−1cat，优于大多数非金属电催化剂；理论计算表明，SCA中的噻吩S结构能有效促进N2的吸附和活化，进而降低N2质子化的能量势垒。这项工作实现了海藻固废的材料化，有效地起到固C和减C的作用，助力国家“双碳”战略目标；同时，也将海藻固废资源化，将其应用到新型电催化领域，拓展了海藻固废的高值化利用途径。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0926337322003666
