水稻秸秆生物碳的结构特征及其对有机污染物的吸附性能

【摘要】：以水稻秸秆为原料,采用限氧裂解法制备了不同温度(100～700℃)的秸秆生物碳,用TG-DTG热重分析、CHNO元素分析、FTIR、BET-N2比表面及孔径分布等手段表征生物碳的组成与结构,研究生物碳吸附水中硝基苯、对硝基甲苯、萘、菲等有机污染物的性能及影响因素,探讨其作用机制及构-效关系,试图为高效利用废弃农业秸秆资源、制备廉价的有机物吸附材料提供理论依据.结果表明,水稻秸秆生物碳含有丰富的有机碳组分和无机矿物组分,随着裂解温度升高,生物碳中有机组分的含碳量逐渐升高、极性减弱、芳香性增强,而无机矿物组分的相对含量则不断增加;当裂解温度从300℃升至400℃时,比表面积突然增大(0.16→110m·2g-1)、微孔结构被打开,主要由于水稻秸秆中纤维素组分大量分解所致.水稻秸秆生物碳吸附有机污染物的主要介质为有机组分,等温吸附曲线符合Freundlich方程,回归参数N、logKf与生物碳的芳香性指数(H/C原子比)呈良好的线性关系;定量描述了分配作用和表面吸附作用的相对贡献.随碳化温度升高,等温吸附曲线由线性变为非线性,吸附机制从分配作用→分配作用+表面吸附作用→表面吸附作用;分配作用部分与有机污染物的logKow呈正相关,而表面吸附则与污染物的疏水性、分子尺寸及其与生物碳的极性匹配性有关. 【作者单位】： 浙江大学环境科学系;浙江省有机污染过程与控制重点实验室;浙江省台州市环境科学设计研究院;
【关键词】： 生物碳 水稻秸秆 有机污染物 吸附作用 构-效关系
【基金】：国家自然科学基金项目(No.41071210) 浙江省自然科学基金杰出青年基金项目(No.R5100105)~~
【分类号】：X712
【正文快照】： 1引言(Introduction)生物碳是生物质在缺氧或无氧条件下低温(一般700℃)裂解制备的富碳固体(Lehmann andJoesph,2009).研究表明,添加生物碳可提高土壤对营养元素的截留作用(Liang et al.,2006)、促使有益微生物的生长(Warnock et al.,2007)和改善土壤持水性(Lehmann and Joes

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

抗虫棉保留利用营养枝的效应和技术研究    董合忠,李振怀,李维江,唐薇,曲惠英,张冬梅

秸秆焚烧对农田土壤动物群落结构的影响    解爱华;付荣恕;

豫东平原夏芝麻高产形态·生理指标及栽培技术研究    张化远;岳学友;杨铭;侯乐新;

小麦品种性状与高产稳产性能关系的研究    徐风;李正平;

氮、磷、钾配施及其与钼、硼配施对大豆产量的影响    刘鹏,杨玉爱

不同熟期小麦品种收获指数(HI)的遗传研究    谢令琴,常文锁,许民安,赵建军,芦桂芬,马丽萍

我国农作物秸秆人造板发展前景展望    郭星恺

农作物秸秆人造板工业化生产现状    张建红,周定国,姚飞

东北平原引草入田、粮草轮作的初步研究    祝廷成,李志坚,张为政,梁存柱,杨海军,周守标

四个不同基因型大豆品种生物学特征的研究    何世炜,常生华,武德礼,王夏仙

有机肥对谷子生育性状及产量影响的研究    祁宏英

细胞质雄性不育玉米增产的生理机制    李从锋

农牧交错带地膜春玉米生态特征及其氮肥效应的研究    王瑞军

阿维菌素废水处理的研究    王强;李华;张银新;蒋文强;

    

    

    

    

    

    

    

    

    

猪粪制备的生物碳对西维因的吸附-催化水解作用    张鹏;孙红文;

生物碳农田应用的环境效应及其对污染物迁移转化的影响    孙红文;张鹏;李力;周尊龙;

基于农业固体废物的生物碳诱导钝化修复污染水体与土壤    曹心德;贾金平;

秸秆灰分吸附极性与非极性芳香性化合物的性能及作用机制    黄文海;陈宝梁;

厌氧生物滤池-好氧生物炭滤池处理生活污水的实验研究    马传军;费庆志;许芝;王福权;胡宏博;

溶解性有机质分组组分对土壤吸附芘的影响    陈华林;周江敏;Weilin Huang;潘叶敏;钟春节;

不同温度下制备的玉米秸秆生物碳对西玛津的吸附作用    张桂香;刘希涛;孙可;郑文娟;韩丹;赵烨;

生物质限氧裂解制备生物炭的热动力学特性研究    徐义亮;陈宝梁;

生物碳成就黑色希望    卓尔

日又现500余头疑似“辐射牛”流散    

全球首例生物碳基金项目在广西启动    黄鸿业

缓解全球温室效应借鉴印第安人古法    

启动国内碳市场建立生态补偿机制    

利用世行项目建造绿色环江    记者 何可寒通讯员 覃丽鲜

焦念志：海洋碳汇大有可为    福建省科普作家协会副理事长、福建省作家协会会员、福建省传记学会常务理事 福建省政协研究室 戎章榕

焦念志：海洋碳汇大有可为    

四成致癌性大气污染物来自植物    记者　陈超

要抓粮食先抓水    张孟军

炼油污水深度处理及回用新技术研究    赵东风

黑碳对沉积物中疏水性有机物的生物富集、降解与基因毒性的作用机制    崔昕毅

外源物质对除草剂污染土壤中微生物生物量及除草剂快速降解的影响    张超兰

水稻秸秆阴离子吸附剂的制备及其性能研究    谭优

污泥基生物碳中重金属铬浸出研究    徐云飞

水稻秸秆不同工艺条件下发酵液作为底物的产絮效能研究    王哲

城市有机垃圾的热解特性及其生物碳的土壤改良效应研究    张红炼

熔盐热裂解水稻秸秆动力学及试验    黄承洁

生物碳固定化白腐真菌修复PAHs污染土壤及作用机理    王银善

固定化细菌增强修复多环芳烃污染土壤及影响因素    元妙新

蚯蚓处理猪粪秸秆适宜C/N及混合物腐熟度变化研究    高娟

水稻秸秆—粉煤灰纤维陶粒在生物接触氧化池中的挂膜研究    向贤

秸秆类生物吸附剂的制备及其对溶液中六价铬的吸附性能研究    梁丽萍