發(fā)布時(shí)間：2017-11-24 14:32

  本文關(guān)鍵詞：凍融循環(huán)對(duì)生物炭理化性質(zhì)及吸附性能的影響

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【摘要】：當(dāng)生物炭在改良土壤、固碳減排、環(huán)境修復(fù)等環(huán)境功效日益得到廣泛關(guān)注的同時(shí),一些研究者開始關(guān)注生物炭在環(huán)境中理化性質(zhì)變化以及這些變化對(duì)其環(huán)境功能的影響。為了探究生物炭在環(huán)境中理化性質(zhì)的變化,分析環(huán)境過程對(duì)生物炭理化性質(zhì)的影響機(jī)制,辨析在外界環(huán)境干擾下生物炭吸附性能的變化,本研究以松木屑為原料制備在200℃(P200)、350℃(P350)、500℃(P500)和650℃(P650)四個(gè)溫度條件下制備生物炭,通過一系列時(shí)間梯度凍融循環(huán)實(shí)驗(yàn),模擬生物炭理化性質(zhì)變化規(guī)律,從凍融循環(huán)的角度考察了生物炭的動(dòng)態(tài)屬性,為理解生物炭在環(huán)境生命周期的功能評(píng)價(jià)提供理論支持。通過元素分析發(fā)現(xiàn)凍融循環(huán)能使生物炭?jī)?nèi)部的可溶性礦物溶出,附著于瓶壁,使生物炭灰分含量減小。與凍融前相比,在第42個(gè)周期時(shí),P200從5.81%減小到0.37%,P350從6.18%減小到2.14%,P500從7.27%減小到0.34%,P650從6.07%減小到5.22%。凍融循環(huán)對(duì)不同溫度制備的生物炭的比表面積(BET sa)影響不同。在第42個(gè)周期時(shí),P200的BET sa從凍融前的2.67 m2/g增加到14.4 m2/g,而P350的BET sa只從2.78 m2/g增加到3.49 m2/g,P500的BET sa則從101 m2/g減小以67.4 m2/g,P650的BET sa從464 m2/g增加到604 m2/g。不同溫度制備的生物炭在凍融循環(huán)過程中動(dòng)態(tài)變化過程不同。隨著凍融循環(huán)周期增加,P200中值粒徑(D50)從凍融前230μm一直呈增加第42個(gè)周期時(shí)的363μm,而P350的DS0在第21個(gè)周期時(shí)則從198μm減小到167μm,在第42個(gè)周期時(shí)又增加到206μm,P500的變化規(guī)律和P350類似,P650則在第21個(gè)周期時(shí)從142μm增大到173μm后在第42個(gè)周期時(shí)又恢復(fù)到142μm。凍融前后生物炭對(duì)萘的吸附都能用Freundlich模型進(jìn)行很好地?cái)M合,凍融循環(huán)之后,P200吸附分配系數(shù)log Kd(L/kg)在第14個(gè)周期時(shí)從凍融前的3.24增加到3.34,P350也在第14個(gè)周期時(shí)從凍融前3.44增加到3.60,P500則在第7個(gè)周期時(shí)從3.63增加到3.76,P650在第21個(gè)周期時(shí)從凍融前4.63增加到4.73。通過相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),在凍融循環(huán)過程中生物炭理化性質(zhì)的變化(尤其是粒徑)和生物炭吸附系數(shù)有著顯著的相關(guān)關(guān)系,所以我們推測(cè),自然界中時(shí)間更久、強(qiáng)度更大的凍融作用將能夠極大影響生物炭的吸附性能。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X505;O647.3

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本文編號(hào)：1222604