刘鹏 等. 环境学院. Analytical Chemistry (2019). A Method for Redox Mapping by Confocal Micro-X-Ray Fluorescence Imaging: Using Chromium Species in a Biochar Particle as an Example

2019年3月，环境学院刘鹏教授团队与加拿大滑铁卢大学及美国先进光源中心研究人员的研究成果—A Method for Redox Mapping by Confocal Micro-X-ray Fluorescence Imaging: Using Chromium Species in a Biochar Particle as an Example 发表在国际知名环境期刊《Analytical Chemistry》上（IF=6.32）。刘鹏教授为第一作者，滑铁卢大学教授Dr. Carol Ptacek为通讯作者。

前期研究表明，固相颗粒可通过制备切片，对某一元素的氧化还原图谱进行表征，但未见对未破坏颗粒的纵深的氧化还原图谱表征。刘鹏教授团队提供了一个，研究未破坏固体颗粒沿纵深变化的氧化还原价态的方法--共聚焦微区X射线荧光成像(CMXRFI)。本研究以富铬生物炭为例，对铬在一个生物炭上的分布以及铬的去除机理进行了深入研究。总铬Cr、Cr（III）、Cr（VI）主要分布在颗粒的近表面；其中，Cr（III）占比为0.6-1，颗粒内部比例较高；而Cr（VI）在颗粒表面比例较高。这表明Cr（VI）可能先被吸附并扩散入生物炭，然后被还原为Cr（III）。微区X射线吸收近边结构（micro-XANES）和X射线光电子能谱（XPS）分析表明，随着Cr（VI）不断被吸附到生物炭上，生物炭的的还原势能降低，剩余的Cr（VI）积累在生物炭表面。

研究发现，可以使用与CMXRFI结合的方法来描绘整个颗粒或层内元素不同氧化态的分布。本研究为描绘固体颗粒元素的不同形态价态空间分布提供了一种新思路。

论文信息：

Title: A Method for Redox Mapping by Confocal Micro-X-ray Fluorescence Imaging: Using Chromium Species in a Biochar Particle as an Example

Authors：Peng Liu, Carol J. Ptacek, David W. Blowes, Y. Zou Finfrock, Mark Steinepreis, and Filip Budimir

Sources：Analytical Chemistry,2019, 91(8), 5142-5149.

DOI: 10.1021/acs.analchem.8b05718

Published: MAR 20 2019

全文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.8b05718