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Sustainable remediation with an electroactive biochar system: mechanisms and perspectives
Green Chemistry ( IF 9.3 ) Pub Date : 2020-04-07 , DOI: 10.1039/d0gc00717j Zhonghao Wan 1, 2, 3, 4 , Yuqing Sun 1, 2, 3, 4 , Daniel C. W. Tsang 1, 2, 3, 4 , Deyi Hou 4, 5, 6, 7 , Xinde Cao 4, 8, 9, 10 , Shicheng Zhang 4, 11, 12, 13, 14 , Bin Gao 15, 16, 17, 18 , Yong Sik Ok 19, 20, 21, 22
Green Chemistry ( IF 9.3 ) Pub Date : 2020-04-07 , DOI: 10.1039/d0gc00717j Zhonghao Wan 1, 2, 3, 4 , Yuqing Sun 1, 2, 3, 4 , Daniel C. W. Tsang 1, 2, 3, 4 , Deyi Hou 4, 5, 6, 7 , Xinde Cao 4, 8, 9, 10 , Shicheng Zhang 4, 11, 12, 13, 14 , Bin Gao 15, 16, 17, 18 , Yong Sik Ok 19, 20, 21, 22
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Biochar functionalized with electroactive components is gaining increasing attention owing to its versatile redox roles and tuneable structural configurations. In this review, we summarise and highlight the electrochemical properties of biochar with various theoretical, methodological, and experimental approaches, and offer new perspectives on electrochemical carbocatalysis of biochar to guide future environmental applications. Electrochemical carbocatalysis is for the first time correlated with the synergistic effects among reactive-active moieties, metal contents, defective sites, heteroatom doping, and conductive graphitic surfaces within a manoeuvrable biochar framework for environmental interactions involving biochar. It is worth noting that milder redox reactions including the formation of surface-confined reactive complexes, singlet oxygenation, and direct electron transfer can be properly introduced with specific protocols, thus minimizing undesirable carbon oxidation and enhancing reaction sustainability. Overall, this review presents future research directions on the mechanistic aspects of electroactive components on biochar to facilitate its applications in sustainable carbocatalysis and green chemistry.
中文翻译：
电活性生物炭系统的可持续修复：机理和观点
由于具有多功能氧化还原作用和可调节的结构构型，用电活性成分功能化的生物炭越来越受到关注。在这篇综述中，我们用各种理论，方法和实验方法总结并突出了生物炭的电化学性质，并为生物炭的电化学碳催化作用提供了新的观点，以指导未来的环境应用。电化学碳催化首次与可操纵生物炭框架内涉及生物炭的环境相互作用中的反应活性部分，金属含量，缺陷部位，杂原子掺杂和导电石墨表面之间的协同效应相关。值得注意的是，较温和的氧化还原反应包括形成表面受限的反应配合物，单线态氧合和直接电子转移可通过特定方案适当引入，从而最大程度地减少不良的碳氧化并增强反应的可持续性。总的来说，这篇综述提出了关于生物炭上电活性成分的机理方面的未来研究方向，以促进其在可持续碳催化和绿色化学中的应用。
更新日期：2020-04-07
中文翻译：
电活性生物炭系统的可持续修复：机理和观点
由于具有多功能氧化还原作用和可调节的结构构型，用电活性成分功能化的生物炭越来越受到关注。在这篇综述中，我们用各种理论，方法和实验方法总结并突出了生物炭的电化学性质，并为生物炭的电化学碳催化作用提供了新的观点，以指导未来的环境应用。电化学碳催化首次与可操纵生物炭框架内涉及生物炭的环境相互作用中的反应活性部分，金属含量，缺陷部位，杂原子掺杂和导电石墨表面之间的协同效应相关。值得注意的是，较温和的氧化还原反应包括形成表面受限的反应配合物，单线态氧合和直接电子转移可通过特定方案适当引入，从而最大程度地减少不良的碳氧化并增强反应的可持续性。总的来说，这篇综述提出了关于生物炭上电活性成分的机理方面的未来研究方向，以促进其在可持续碳催化和绿色化学中的应用。
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