不同热解温度下生物质废弃物制备的生物质炭组成及结构特征

以玉米秸秆、 树枝和树叶3种生物质废弃物为原料, 分别采用差热/热重分析(TG/DTG)、 红外光谱(FT IR)、 Boehm滴定及X射线衍射（XRD）方法考察热解温度为350,550,750 ℃时制备的生物质炭结构及组成特征. 结果表明： 玉米秸秆原料的热稳定性最低, 热解过程中质量损失最大, 其次是树枝和树叶; 玉米秸秆原料的XRD谱弥散程度最大, 构成炭的微晶层数相对较少; 不同原料在相同温度制备的生物质炭, 其单位质量含有的表面官能团种类和总量相近, 但pH值差别较大, 其中玉米秸秆制成的生物质炭pH最大; 随着温度的升高, 相同原料制备生物质炭的芳香化程度增加, 表面官能团总量减少, pH值升高, 纤维素和半纤维素特征峰消失, 结构趋于石墨微晶.     

黑土对冻融有机质的吸附作用

用批次实验方法研究黑土对冻融溶解性有机质（DOM, 来源于秸秆和污泥）的吸附作用. 结果表明, 在DOM平衡质量浓度范围内, 多数情况下DOM不仅
未被黑土吸附, 反而促进黑土有机质的解吸释放. 与未冻融DOM相比, 冻融DOM对黑土有机质的解吸释放作用更强. 冻融DOM对黑土有机质的解吸释放作用受体系pH值、 离子强度和离子类型影响较大: DOM对黑土有机质的解吸作用随pH值的增加和离子强度的降低而增加; 当离子类型为二价阳离子Ca²⁺时, DOM对黑土有机质的解吸作用大于离子类型为一价阳离子的情形; 在不同阴离子条件下, DOM对黑土有机质的解吸作用为Cl^->SO^2-₄>NO^-_3.     

不同热解温度及材料来源的生物质炭对水中硝氮的吸附作用研究

采用批次实验方法研究了热解温度和生物质材料来源对制备的生物质炭吸附水体中硝氮吸附特征的影响。结果表明,准一级动力学方程对生物质炭吸附硝氮的动力学过程的拟合效果最好;生物质炭吸附硝氮的热力学过程符合线性分配方程。生物质炭对硝氮的吸附机制以物理吸附为主,多种吸附机制为辅,且各生物质炭对硝氮均具有很好的吸附能力;虽然热解温度和材料来源对吸附速率和吸附能力具有一定的影响,但是并不改变其吸附机制。热解温度越高,生物质炭对硝氮的吸附越易发生而且吸附量越大;不同原材料制备的生物质炭中,玉米秸秆炭对硝氮的吸附量最大,其次为树枝炭。