生物炭對土壤的改良具有益處,但對其陳化過程中理化性質(zhì)的變化需要進(jìn)一步的研究,尤其是在含氧官能團(tuán)及吸附行為方面。本研究結(jié)合田間自然陳化方法與凍融循環(huán),干濕交替,化學(xué)氧化三種室內(nèi)人工陳化方法研究了生物炭在陳化過程中理化性質(zhì)的變化。我們測定了陳化前后生物炭的掃描電子顯微鏡圖像,比表面積等指標(biāo),對自然陳化前后生物炭物理化學(xué)性質(zhì)隨時間產(chǎn)生的變化進(jìn)行了對比研究,對三種不同人工陳化處理前后生物炭的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了分析,并研究了三種人工陳化處理后生物炭對Pb(Ⅱ)吸附能力變化,且結(jié)合物理化學(xué)性質(zhì)的變化對吸附機(jī)制開展了探討。主要結(jié)論如下:(1)將生物炭施加到土壤中的五年內(nèi),生物炭的比表面積并沒有持續(xù)下降或增加,而是隨時間波動。這種波動是由于孔結(jié)構(gòu)的破壞和阻塞以及微孔的形成造成的。五年時間內(nèi),生物炭的表面氧含量和含氧官能團(tuán)含量的增加,表明生物炭的陳化是從表面開始的,并且主要是一種以表面的界面性質(zhì)變化為特征的現(xiàn)象。另外,碳含量隨時間變化未表現(xiàn)出顯著變化,表明了生物炭可以作為碳封存措施。隨著時間的延長,含氧官能團(tuán)和比表面積的增加是生物炭吸附能力產(chǎn)生變化的主要原因。(2)陳化過程會改變生物炭的理化性質(zhì),且變化...

【文章頁數(shù)】：51 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及目的意義
    1.2 國內(nèi)外研究概況
        1.2.1 人工陳化處理生物炭的研究
        1.2.2 自然陳化處理生物炭的研究
    1.3 研究目的及意義
第二章 研究內(nèi)容與方法
    2.1 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        2.1.1 研究內(nèi)容
        2.1.2 技術(shù)路線
    2.2 試驗(yàn)區(qū)概況
    2.3 試驗(yàn)材料與方法
        2.3.1 試驗(yàn)材料
        2.3.2 試驗(yàn)方法
    2.4 指標(biāo)測定
        2.4.1 表征指標(biāo)的測定
        2.4.2 應(yīng)用指標(biāo)的測定
    2.5 模型擬合
        2.5.1 等溫吸附模型
        2.5.2 動力學(xué)吸附模型
        2.5.3 吸附模型參數(shù)
    2.6 數(shù)據(jù)處理
第三章 五年田間試驗(yàn)下生物炭性質(zhì)的變化
    3.1 結(jié)果
        3.1.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        3.1.2 比表面積(SSA)
        3.1.3 元素分析
        3.1.4 傅里葉紅外光譜(FTIR)
        3.1.5 X射線衍射光譜(XRD)
        3.1.6 X射線光電子能譜(XPS)
    3.2 討論
        3.2.1 生物炭的結(jié)構(gòu)和比表面積隨陳化時間的變化
        3.2.2 生物炭的元素含量隨陳化時間的變化
        3.2.3 生物炭官能團(tuán)隨陳化時間的變化
    3.3 小結(jié)
第四章 三種人工陳化處理下生物炭性質(zhì)變化
    4.1 結(jié)果
        4.1.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        4.1.2 pH
        4.1.3 元素分析和比表面積(SSA)
        4.1.4 傅里葉紅外光譜(FTIR)
        4.1.5 X射線衍射光譜(XRD)
        4.1.6 X射線光電子能譜(XPS)
    4.2 討論
        4.2.1 不同人工陳化處理下生物炭結(jié)構(gòu)和比表面積的變化
        4.2.2 不同人工陳化處理下生物炭表面物相結(jié)構(gòu)的變化
        4.2.3 不同人工陳化處理下生物炭元素含量的變化
        4.2.4 不同人工陳化處理下生物炭pH的變化
        4.2.5 不同人工陳化處理下生物炭官能團(tuán)的變化
    4.3 小結(jié)
第五章 三種人工陳化處理下生物炭對Pb(Ⅱ)吸附能力變化及吸附機(jī)制探討
    5.1 結(jié)果
        5.1.1 等溫吸附實(shí)驗(yàn)
        5.1.2 動力學(xué)吸附實(shí)驗(yàn)
    5.2 討論
        5.2.1 三種人工陳化處理下生物炭對Pb(Ⅱ)吸附行為的變化
        5.2.2 三種人工陳化處理下生物炭對Pb(Ⅱ)的吸附機(jī)制探討
    5.3 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷



本文編號：3797990