近日，资环所炭基新材料与应用研究室在国际学术期刊Biochar（中科院一区TOP，IF=13.5）发表题为“Chemical anchoring of CaO₂ on phosphate-modifed rice husk biochar for stabilized oxygen release”的学术论文。资环所张文可博士后为第一作者，刘忠珍研究员为通讯作者。

　　过氧化钙（CaO₂）可用来改善潜育化稻田的厌氧状态，但其氧气释放对土壤环境高度敏感，存在释氧速率不可控，易发生爆发性释放的难题。本研究以稻壳生物炭为基底，分别采用硝酸氧化、KOH活化和磷酸盐三种策略改性载体，再分别负载CaO₂，探究稳定释氧机制。结果表明，磷酸盐改性生物炭（BP）综合性能最优，CaO₂@BP不仅实现高负载量（10.49%），更达成持久缓慢释氧。相比之下，KOH活化虽赋予载体超高比表面积并实现极高物理负载（15.74%），但释氧过快；而硝酸氧化破坏了孔隙且表面呈强酸性，导致负载量极低（1.31%）。机理表明，该体系以化学锚定与物理扩散双重机制调控释氧。BP通过形成稳定Ca-P键，主导材料的缓慢水解与释氧。偏最小二乘回归模型定量揭示：生物炭磷含量和介孔体积是决定负载力的核心因素，而氢碳比和表面官能团主导释氧动力学。得益于此，CaO₂@BP展现卓越环境适应性，释氧性能基本不受外部pH、离子强度及初始溶解氧浓度的影响。综上，本研究成功制备了磷酸盐改性生物炭载体，实现了化学锚定与环境波动的有效解耦，为稳态释氧材料的研发提供了具有潜力的技术方案。

　　以上研究得到国家重点研发计划(2023YFD1901304)项目资助。

（文章链接https://doi.org/10.1007/s42773-026-00574-3）