元素百科为您介绍纳米缓释技术可大幅减少农药用量。记者从中科院合肥物质科学研究院获悉，该院技术生物所吴正岩研究员课题组，研制出一种以多孔碳酸钙为载体的纳米缓释农药，可显著提高农药利用率，减少农药用量，降低农药引发的农业面源污染，对于实施乡村振兴战略具有重要意义。相关成果日前已被美国化学会绿色化工领域核心期刊《可持续化学与工程》接收发表。 我国以占世界7％的耕地，养活了占世界22％的人口，其中农药对于防御病虫草害，保证我国粮食安全发挥了举足轻重作用。我国每年农药用量高达数百万吨，但是，传统农药易通过药滴滚落、粉尘飘移、雨水冲刷等方式流失进入环境，导致利用率仅为30％左右。多次大量施用农药，不仅拉高了生产成本，而且导致严重的环境污染和农残超标，这成为制约我国农业可持续发展的瓶颈问题。因此，迫切需要发展农药缓释技术，提高农药利用率，降低农药使用量。课题组科研人员以可溶性淀粉为模板，采用共沉淀法合成出多孔碳酸钙微球，并以此为载体研制出纳米缓释农药。该农药表现出良好的缓释行为，可以有效控制农药分子在环境中的迁移，提高农药利用率，降低农药对环境的污染风险。由于该技术具有成本低、效率高、环境友好等优势，为农药减施增效提供了有效技术支撑，因此为培育环保农药新产业提供了新途径，具有广阔的应用前景。

元素百科为您介绍Cu基催化剂研究获进展。铜基催化剂广泛应用于许多重要的化学反应过程，包括合成气转化、CO/烃类选择氧化、甲醇水蒸汽重整、水煤气变化、酯/醛/酸加氢和醇脱氢等，引起了研究人员的普遍重视，但Cu0和Cu+物种的催化作用机制和反应路径仍不清楚，解决这一课题面临较大挑战，其原因是铜物种在结构和化学上均不稳定，反应过程中往往会发生颗粒的聚集长大和价态的动态变化。 近日，中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室研究员樊卫斌团队设计制备了稳定性极高的Cu@介孔二氧化硅核壳结构催化剂。该催化剂失活后，经空气气氛550oC焙烧6h再生后，催化性能得以完全恢复，而且Cu颗粒形貌和尺寸无明显变化。这一催化剂为研究铜物种催化作用机制提供了可能。鉴于甲醇脱氢制备甲酸甲酯是典型的C1反应，不仅涉及O-H和C-H键的断裂，而且有副产物CO和CO2的生成，研究团队以此反应为模型反应，结合原位XAFS/XPS/IR光谱、同位素标记实验和量化计算等手段，揭示甲醇脱氢反应的活性物种，深入认识反应诱导期，阐明Cu0和Cu+物种的催化作用机制及反应路径。研究发现，Cu0首先促进甲醇分子O-H键活化断裂生成CH3O物种，继而促使C-H键活化断裂形成HCHO中间体，这两个物种随后在Cu0位上发生反应生成H2COOCH3中间产物，其进一步脱氢得到甲酸甲酯，该过程中的速控步为CH3O物种的C-H键断裂生成HCHO中间体。Cu+对甲醇O-H和C-H键的断裂不能起到催化作用，而是使HCHO中间体迅速分解为CO和H2。在反应初期（诱导期），CH3O物种快速生成，并通过氧原子强吸附于Cu0位上，引起部分Cu0物种迅速氧化为Cu+，大幅降低初始反应活性；随着反应的进行，HCHO中间体浓度升高，CH3O物种的消耗速度加快，部分吸附CH3O物种的Cu0位点被“释放”出来，提高反应活性；当CH3O物种的生成与消耗达到平衡时，反应诱导期结束，进入稳定期。

元素百科为您介绍中国科学家利用废弃岩棉研制出新型高效重金属修复剂。近日，中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所研究员吴正岩课题组，利用废弃岩棉研制出一种高效去除水体和土壤中重金属的新型修复剂，该工作对促进建筑废弃材料的循环利用，保障环境和粮食安全，实施乡村振兴战略具有重要意义。相关成果已被ChemicalEngineeringJournal接收发表。 电镀、矿山采选等工业活动引发区域性水体和土壤铬污染，导致粮食铬超标现象时有发生，严重威胁人体健康，成为我国农业及环境领域亟待解决的关键问题。目前，通常采用纳米铁等还原剂将高毒性六价铬还原为低毒性三价铬，但纳米铁易团聚严重影响其还原效率，因此常利用载体材料提高纳米铁的分散性。然而，这些载体存在不同程度的成本高、工艺复杂问题，限制了该方法的广泛应用，成为铬污染治理领域的技术瓶颈，急需研发低成本、高效率载体材料。岩棉是一种常用的无机建筑材料，我国每年产生大量废弃岩棉，由于循环利用技术缺失，它们通常被直接堆积或掩埋，不仅占用大量空间，而且造成一定的环境污染。因此，迫切需要发展一种低成本、高效、简便的处理方法，变废为宝，促进废弃岩棉循环利用。课题组对废弃岩棉进行系列物化改性，制备出具有大量微纳孔隙及功能基团的载体材料。该材料可大幅提高纳米铁的分散性，其装载纳米铁制备出新型重金属修复剂。该修复剂可高效抓取并还原六价铬，控制其迁移，从而抑制作物对铬的摄取，提高粮食安全性。为了促进其工业化应用，将该修复剂作为滤芯研制出新型过滤系统，为含铬工业废水处理提供轻简化解决方案。该方法工艺简单、成本低、可重复利用，为水体和土壤重金属污染治理提供有效技术供给，并为废弃岩棉循环利用提供了新途径。