本文關(guān)鍵詞：風(fēng)化煤中腐殖酸的活化工藝及對(duì)植物生長(zhǎng)的影響

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【摘要】：風(fēng)化煤腐殖酸(Humic Acid,簡(jiǎn)稱HA)是由成煤物質(zhì)經(jīng)生物化學(xué)等復(fù)雜作用或經(jīng)氧化(包含風(fēng)化)而形成能溶于稀苛性堿(KOH、NaOH)溶液的多種含有縮合芳香烴基、羧酸基化合物的混合物。我國(guó)風(fēng)化煤HA資源儲(chǔ)量大,分布廣,但HA的品位及其活性低,導(dǎo)致HA對(duì)肥料養(yǎng)分的增效或?qū)Υ碳ぷ魑锷L(zhǎng)的效應(yīng)較差。針對(duì)上述問題,本試驗(yàn)首先探究了不同分子量級(jí)的HA對(duì)生菜、白菜種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響,優(yōu)選出對(duì)植物生長(zhǎng)最具有促進(jìn)作用的HA分子量級(jí)并以此為HA的活化工藝指標(biāo),探究不同的工藝條件對(duì)風(fēng)化煤HA的活化、催化的效果。主要結(jié)果如下:HA對(duì)生菜、白菜幼苗生長(zhǎng)的影響1、通過種子萌發(fā)及砂培試驗(yàn),探明了小分子級(jí)別HA(分子量10000)在低濃度(100mg/L)下對(duì)生菜、白菜種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)起到促進(jìn)作用,在高濃度(500 mg/L)時(shí)具有抑制作用,在中濃度(300 mg/L)時(shí)效果最好。與清水處理相比,經(jīng)300 mg/L HA處理(S2)的生菜、白菜幼苗的芽長(zhǎng)分別高出66.02%、48.24%,株高分別高出59.74%、73.28%,生物量分別相對(duì)增加了171.54%、43.67%。在顯微鏡觀察條件下,發(fā)現(xiàn)S2處理,主要是通過刺激了根系單個(gè)細(xì)胞的生長(zhǎng),使單個(gè)細(xì)胞的長(zhǎng)度和大小增加,從而促進(jìn)植物整個(gè)根系的生長(zhǎng)。該研究表明,將活化HA的分子量控制在10000以內(nèi)可作為活化工藝的指標(biāo)條件。2.1、固態(tài)加堿(KOH)研磨對(duì)HA活化效果的影響根據(jù)固體表面化學(xué)反應(yīng)原理,采用固態(tài)加堿研磨的方法,通過正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),探究了最佳活化工藝條件,結(jié)果表明,最佳工藝為:堿煤比為1:10,研磨轉(zhuǎn)速為120 r/min,研磨時(shí)間為90 min。在此優(yōu)化條件下,水溶率達(dá)27.1%;小分子有機(jī)碳含量達(dá)1.25%。溫度對(duì)固態(tài)加堿風(fēng)化煤HA的活化效果的影響2.2、通過在不同溫度條件下對(duì)風(fēng)化煤HA活化效果的研究,結(jié)果表明100℃條件下風(fēng)化煤HA的活化效果最好。水溶率較溫室(25℃)、55℃以及145℃分別相對(duì)增加了32.28%、51.51%和26.26%;小分子有機(jī)碳含量較溫室(25℃)、55℃以及145℃分別相對(duì)增加了64.08%、190.20%和20.33%。3、催化劑與堿對(duì)風(fēng)化煤HA固態(tài)活化催化效果的影響試驗(yàn)探討了在活化劑KOH存在的條件下,TiO2和FePc兩種催化劑對(duì)風(fēng)化煤HA的活化催化效果,結(jié)果表明:單一的TiO2或FePc對(duì)風(fēng)化煤HA均具有催化作用,二種催化劑以一定比例混合對(duì)風(fēng)化煤HA的催化效果更好,即在FePc:TiO2=1:3時(shí)效果最佳。水溶率較空白對(duì)照、TiO2以及FePc分別相對(duì)增加了20.80%、16.15%和13.53%;小分子有機(jī)碳含量較空白對(duì)照、TiO2以及FePc分別相對(duì)增加了117.57%、90.53%和84.00%。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)化煤 腐殖酸 幼苗生長(zhǎng) 活化工藝 催化劑
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S63;O636.9
【目錄】：

• 符號(hào)說(shuō)明4-9
• 中文摘要9-11
• Abstract11-13
• 1 前言13-20
• 1.1 風(fēng)化煤腐殖酸在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用研究13-15
• 1.2 風(fēng)化煤腐殖酸的活化催化工藝研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 腐殖酸的分級(jí)方法18
• 1.4 本課題的研究思路18-20
• 2 材料與方法20-30
• 2.1 腐殖酸對(duì)生菜、白菜幼苗生長(zhǎng)的影響20-24
• 2.1.1 試驗(yàn)材料20
• 2.1.2 試驗(yàn)儀器20
• 2.1.3 試驗(yàn)方法20-24
• 2.1.3.1 腐殖酸活化提取與分級(jí)20
• 2.1.3.2 腐殖酸中有機(jī)碳含量的測(cè)定20-21
• 2.1.3.3 pH的調(diào)控和元素配平21-22
• 2.1.3.4 種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)培養(yǎng)試驗(yàn)22-23
• 2.1.3.5 測(cè)定指標(biāo)及方法23-24
• 2.2 風(fēng)化煤中腐殖酸的活化工藝技術(shù)研究24-27
• 2.2.1 固態(tài)加堿研磨活化工藝技術(shù)研究24-26
• 2.2.1.1 試驗(yàn)材料24
• 2.2.1.2 試驗(yàn)儀器24
• 2.2.1.3 試驗(yàn)方法24-25
• 2.2.1.4 各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定25-26
• 2.2.2 溫度對(duì)固態(tài)加堿研磨腐殖酸活化影響26-27
• 2.2.2.1 試驗(yàn)材料26-27
• 2.2.2.2 試驗(yàn)儀器27
• 2.2.2.3 試驗(yàn)方法27
• 2.2.2.4 各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定27
• 2.3 催化劑對(duì)固態(tài)加堿研磨風(fēng)化煤腐殖酸的活化效果的影響27-30
• 2.3.1 納米二氧化鈦的合成與表征27-28
• 2.3.1.1 試驗(yàn)材料27
• 2.3.1.2 試驗(yàn)儀器27-28
• 2.3.1.3 試驗(yàn)方法28
• 2.3.1.4 指標(biāo)測(cè)定28
• 2.3.2 酞菁鐵的合成與表征28-29
• 2.3.2.1 試驗(yàn)材料28
• 2.3.2.2 試驗(yàn)儀器28
• 2.3.2.3 試驗(yàn)方法28-29
• 2.3.2.4 指標(biāo)測(cè)定29
• 2.3.3 催化劑對(duì)固態(tài)加堿研磨風(fēng)化煤腐殖酸的活化效果的影響29-30
• 2.3.3.1 試驗(yàn)材料29
• 2.3.3.2 試驗(yàn)儀器29
• 2.3.3.3 試驗(yàn)方法29
• 2.3.3.4 指標(biāo)測(cè)定29-30
• 2.4 數(shù)據(jù)分析30
• 3 結(jié)果與分析30-52
• 3.1 腐殖酸對(duì)生菜、白菜幼苗生長(zhǎng)的影響30-39
• 3.1.1 腐殖酸樣品的紅外光譜分析30-31
• 3.1.2 SEM測(cè)試結(jié)果31-32
• 3.1.3 生菜種子培養(yǎng)試驗(yàn)32-36
• 3.1.3.1 腐殖酸對(duì)生菜種子萌發(fā)的影響32
• 3.1.3.2 腐殖酸對(duì)生菜芽長(zhǎng)的影響32-33
• 3.1.3.3 腐殖酸對(duì)生菜幼苗生長(zhǎng)的影響33-36
• 3.1.4 白菜種子培養(yǎng)試驗(yàn)36-39
• 3.1.4.1 腐殖酸對(duì)白菜種子萌發(fā)的影響36
• 3.1.4.2 腐殖酸對(duì)白菜芽長(zhǎng)的影響36-37
• 3.1.4.3 腐殖酸對(duì)白菜幼苗生長(zhǎng)的影響37-39
• 3.2 風(fēng)化煤中腐殖酸的活化工藝技術(shù)研究39-47
• 3.2.1 固態(tài)加堿研磨活化工藝技術(shù)研究39-43
• 3.2.1.1 活化產(chǎn)物元素分析39
• 3.2.1.2 腐殖酸水溶性能的測(cè)定結(jié)果39-40
• 3.2.1.3 有機(jī)碳含量的測(cè)定結(jié)果40-42
• 3.2.1.4 溶液pH及有效鉀含量的測(cè)定結(jié)果42-43
• 3.2.1.5 SEM測(cè)試結(jié)果43
• 3.2.2 溫度對(duì)固態(tài)加堿研磨腐殖酸活化工藝技術(shù)研究43-47
• 3.2.2.1 腐殖酸水溶性能的測(cè)定結(jié)果43-44
• 3.2.2.2 有機(jī)碳含量的測(cè)定結(jié)果44-45
• 3.2.2.3 E4/E6的測(cè)定結(jié)果45-46
• 3.2.2.4 紅外光譜分析46-47
• 3.3 催化劑對(duì)固態(tài)加堿研磨風(fēng)化煤腐殖酸活化效果影響47-52
• 3.3.1 催化劑的表征47-49
• 3.3.1.1 納米二氧化鈦的XRD表征47
• 3.3.1.2 酞菁鐵的表征47-49
• 3.3.2 催化劑對(duì)固態(tài)加堿研磨風(fēng)化煤腐殖酸的活化效果的影響49-52
• 3.2.2.1 腐殖酸水溶性能的測(cè)定結(jié)果49-50
• 3.3.2.2 有機(jī)碳含量的測(cè)定結(jié)果50-51
• 3.3.2.3 E4/E6的測(cè)定結(jié)果51-52
• 4 討論52-55
• 4.1 腐殖酸對(duì)生菜、白菜幼苗生長(zhǎng)的影響52-53
• 4.2 風(fēng)化煤中腐殖酸的活化工藝技術(shù)研究53
• 4.2.1 固態(tài)加堿（KOH）研磨對(duì)腐殖酸活化效果的影響53
• 4.2.2 溫度對(duì)固態(tài)加堿研磨風(fēng)化煤腐殖酸活化效果的影響53
• 4.3 催化劑加堿研磨對(duì)風(fēng)化煤腐殖酸固態(tài)活化效果的影響53-55
• 5 結(jié)論55-56
• 5.1 腐殖酸對(duì)生菜、白菜效果的影響55
• 5.2 風(fēng)化煤中腐殖酸的活化工藝技術(shù)研究55
• 5.2.1 固態(tài)加堿（KOH）研磨對(duì)腐殖酸活化效果的影響55
• 5.2.2 溫度對(duì)固態(tài)加堿研磨風(fēng)化煤腐殖酸的活化效果的影響55
• 5.3 催化劑加堿研磨對(duì)風(fēng)化煤腐殖酸固態(tài)活化效果的影響55-56
• 6 創(chuàng)新性56-57
• 參考文獻(xiàn)57-65
• 致謝65-66
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況66

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本文編號(hào)：541861