腐植酸是一種大分子有機混合物,官能團種類豐富,主要存在于煤炭中,可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和工業(yè)。腐植酸可分為棕黑腐植酸和黃腐酸,而起作用的恰好是煤炭中含有的5%左右的黃腐酸,以黃腐酸為原料可制成水溶肥用于農(nóng)業(yè)。本論文研究的是棕黑腐植酸進(jìn)行氧化降解得到黃腐酸,研究采用雙氧水、雙氧水-超聲強化、雙氧水-紫外強化三種方法氧化從褐煤中提取的棕黑腐植酸。工作第一部分為原料棕黑腐植酸的提取工作,主要研究了棕黑腐植酸不同方法的提取工藝。原料選用褐煤,選取堿溶酸析法提取褐煤中棕黑腐植酸,然后對堿溶酸析法進(jìn)行工藝條件探索。得到的最佳提取條件為:固液比為0.04,堿溶時溫度達(dá)到80℃,堿溶時所用的溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%氫氧化鈉,反應(yīng)時間60 min,反應(yīng)結(jié)束過濾得到腐植酸溶液進(jìn)一步進(jìn)行酸析到p H=1.5,進(jìn)行離心過濾得到棕黑腐植酸沉淀,對沉淀進(jìn)行洗滌3～4次,烘干作為降解原料。工作第二部分進(jìn)行棕黑腐植酸氧化降解制備黃腐酸的工藝研究,試驗探究單因素變量預(yù)熱溫度為55℃、原料氧化劑比1:0.5、降解時間60 min。在單因素基礎(chǔ)上進(jìn)行三種降解方法的正交法試驗,研究得出雙氧水、雙氧水-超聲強化、雙氧水-紫外強化分別得到... 

【文章來源】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Stevenson1982年提出的腐植酸分子結(jié)構(gòu)示

第4頁上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文由元素分析可得，黃腐酸與腐植酸相比較含碳量較少，含氧多，官能團主要為羧基（-COOH）和羥基(-OH)，含量也高于腐植酸。由于黃腐酸在水溶液中能解離出大量的H＋，據(jù)有較強的酸性。目前黃腐酸沒有具體分子結(jié)構(gòu)，Schnitzer等通過多種方法，得到某種黃腐酸的結(jié)構(gòu)模型如圖1.2所示。圖1.2Schnitzer提出的黃腐酸結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1.2Schnitzer"sschematicdiagramoffulvicacidstructure1.2.3功能腐植酸主要是苯環(huán)鏈接起來的大分子有機混合物，苯環(huán)上主要連接羧基和羥基，形成天然的芳香族物質(zhì)。經(jīng)過長期的實驗探究和應(yīng)用，腐植酸分子具有各種化學(xué)性質(zhì)，如：離子交換、吸附絡(luò)合、滲透性和分散性，在阻垢、除垢和緩蝕性等方面效果特別明顯，是因為腐植酸本身能有效分散金屬氧化物，能夠在金屬表面形成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的保護(hù)膜。腐植酸和腐植酸類衍生物可與多種有機和無機材料相互作用，能夠影響到農(nóng)藥在土壤環(huán)境中的行為和命運。1.3黃腐酸的應(yīng)用1.3.1黃腐酸在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用隨著全球化肥行業(yè)，化肥行業(yè)特別需要升級，自1953年以來，申請以來首次把以腐植酸為原料做成的腐植酸肥料應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。用腐植酸為原料加工成土壤調(diào)節(jié)劑和水溶肥，其開發(fā)和應(yīng)用變得越來越業(yè)界矚目。目前，市場上主要是固體，液體腐植酸肥料兩類，且農(nóng)業(yè)利用效果特別突出，作物生長和產(chǎn)量質(zhì)量的飛躍，已成為化肥產(chǎn)業(yè)體系中的一朵奇葩。黃腐酸來源可分為兩大類：礦物黃腐酸和生化黃腐酸。煤炭中提取的黃腐酸稱礦物黃腐酸，價格比較貴，由生物發(fā)酵得到黃腐酸稱為生化黃腐酸，價格相對便宜。在國內(nèi)外生產(chǎn)過程中，生物發(fā)酵產(chǎn)物和礦源黃腐酸結(jié)合發(fā)酵，應(yīng)用復(fù)合菌群發(fā)酵和一步法抽提FA結(jié)合的技術(shù)，能夠得到更多的黃腐酸，俗稱生化黃腐酸，使FA在農(nóng)業(yè)方面的

第8頁上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文被廣泛地用于腐植酸結(jié)構(gòu)等的研究中。紅外吸收光譜表征不會因官能團的相互疊加而對解讀光譜增加難度，并因此被廣泛地用于研究腐植酸等的結(jié)構(gòu)。研究[61]表明，腐植酸IR吸收帶的主要3400、2918、1604、1377、1039、917、513cm-1等。圖1.3腐植酸的紅外光譜圖Fig.1.3Infraredspectrumofhumicacid表1.3紅外主要官能團對應(yīng)位置Table1.3Infraredmainfunctionalgroupcorrespondingposition吸收峰位置強度歸屬3000～3600寬OH或NH，氫鍵締合、芳烴，羧酸2324.068.2氫鍵締合O-H拉伸振動2000～1600有鋸狀倍頻峰寬取代苯1828.075.4CH21736.054.0-COOH和C＝O1700.050.0芳酸形成氫鍵1648.047.2稠芳環(huán)OC1556.056.7芳香C＝C1520.052.6芳香C＝C1510.051.6芳香C＝C1458.058.9芳香C＝C1418.060.2-cH1396.059.7-cH1100～1000vOC，H-o，硅酸鹽礦物

【參考文獻(xiàn)】：
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[1]云南年青褐煤黃腐酸對胃部相關(guān)疾病活性的初步篩選[D]. 王美玲.昆明理工大學(xué) 2015
[2]高錳酸鉀氧化降解多種有機物的研究[D]. 檀雅琴.上海交通大學(xué) 2014
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本文編號：3253613