利用马尾藻(Sargassum spp.)制备活性炭的可行性及特性研究：一种解决加勒比海环境问题的可持续方案

研究人员针对加勒比海马尾藻泛滥造成的环境问题，创新性地以Sargassum spp.为前驱体，通过H3PO4化学活化法（浸渍比1:1-3:1，温度400-500℃）制备活性炭(AC)。结果表明R2-400样品产率最高，R3-400比表面积最大，为海洋生物质资源化提供了新途径。

　　

近年来，加勒比海沿岸周期性爆发的马尾藻(Sargassum spp.)泛滥已成为严峻的生态挑战。这些褐藻的大规模聚集不仅破坏海洋生态系统，更对墨西哥等国的旅游业造成数亿美元损失。面对这一"金色海啸"，传统处理方式如填埋或焚烧既浪费资源又加剧环境负担。在此背景下，墨西哥米却肯大学圣尼古拉斯·伊达尔戈分校木材技术工程学院的研究团队独辟蹊径，将这种"海洋垃圾"转化为高附加值活性炭(Activated Carbon, AC)，相关成果发表在《Algal Research》上。

研究采用磷酸(H₃PO₄)化学活化法这一关键技术，通过控制浸渍比（1:1、2:1、3:1）和活化温度（400℃、450℃、500℃）两大变量，系统评估了12组工艺参数。利用BET比表面积分析、扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等表征手段，揭示了材料结构与性能的关系。所有原料均来自墨西哥金塔纳罗奥州贝尼托·华雷斯市海岸现场采集的马尾藻，经严格清洗和干燥预处理。

性能最优的活性炭
产率分析显示，浸渍比2:1、400℃处理的R2-400样品以最高产率脱颖而出，但与R3-400等5组样品无统计学差异。温度升高导致产率下降，这与挥发性物质释放导致的芳香缩合反应有关。

孔隙结构特征
BET测试表明R3-400具有最大比表面积，但所有样品孔隙发育整体偏低。SEM图像证实了孔隙结构的形成，FTIR则检测到含氧官能团的差异分布，这归因于磷酸活化特有的双重作用机制：既促进生物质解聚又形成磷酸盐交联网络。

环境与经济效益
该研究首次证实马尾藻可作为优质AC前驱体，2:1浸渍比的优化方案兼具高产率与适中活化效果。虽然产物比表面积（<500 m²/g）低于某些木质原料，但其原料成本近乎为零的优势极具产业化潜力。更深远的意义在于，每吨马尾藻转化为AC可减少约3立方米的填埋空间，同时创造200-500美元的经济价值，为沿海国家提供"变废为宝"的闭环解决方案。

这项研究不仅拓展了海洋生物质资源化技术路径，更创新性地将环境治理与功能材料开发相结合。未来通过活化工艺优化（如引入物理-化学联合活化），有望进一步提升材料性能，推动其在重金属吸附、VOCs处理等领域的实际应用。