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腐植酸和巯基改性生物炭对水中Cd^(2+)的吸附性能和机制研究
被引量：
1
1
作者
来张汇
张小龙
+2 位作者
何慕雨
方若超
孙盛进
《农业环境科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期2049-2058,共10页
本研究以水稻秸秆为原料制备生物炭(BC300),通过使用腐植酸和3-巯丙基三甲氧基硅烷(3-MPTS)丰富其表面官能团,得到腐植酸改性生物炭(HBC300)和巯基改性生物炭(SBC300)两种改性生物炭,分析改性生物炭对Cd^(2+)的吸附能力,借助FT-IR、XPS...
本研究以水稻秸秆为原料制备生物炭(BC300),通过使用腐植酸和3-巯丙基三甲氧基硅烷(3-MPTS)丰富其表面官能团,得到腐植酸改性生物炭(HBC300)和巯基改性生物炭(SBC300)两种改性生物炭,分析改性生物炭对Cd^(2+)的吸附能力,借助FT-IR、XPS和Boehm滴定等表征手段和密度泛函理论(DFT)计算探究改性生物炭的理化性质及官能团对吸附Cd^(2+)的作用。结果表明:改性过程改变了生物炭的理化性质,HBC300表面增加了—COOH和—OH官能团,而SBC300表面—COC、—CO和—SH官能团增多。通过丰富其生物炭表面官能团提升了生物炭对Cd^(2+)吸附反应速率和吸附性能,表现出改性生物炭在水中去除Cd^(2+)的潜力。其中,SBC300对Cd^(2+)吸附效果最佳,其最大平衡吸附容量为49.5 mg·g^(-1),但吸附反应速率小于HBC300,符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,此吸附过程为单分子层吸附并受化学吸附控制。表征数据及DFT计算拟合数据结果表明,生物炭表面修饰官能团加快了对Cd^(2+)吸附反应速率,但—COC和—CO官能团限制了SBC300对Cd^(2+)的吸附反应速率。
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关键词
改性生物炭
Cd^(2+)
吸附机制
DFT计算
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职称材料
黑曲霉对生物炭中磷释放及形态转化的影响
被引量：
1
2
作者
李涵
来张汇
+1 位作者
吴代赦
吴山
《农业环境科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期1915-1922,共8页
为了解解磷真菌对生物炭中磷的释放及形态转化的影响,以污泥和水稻秸秆为原料,分别在400℃和700℃下制备得到两种生物炭,然后从土壤中筛选得到一株有解磷能力的黑曲霉,并以生物炭为唯一磷源进行培养,研究黑曲霉存在下生物炭中磷的释放...
为了解解磷真菌对生物炭中磷的释放及形态转化的影响,以污泥和水稻秸秆为原料,分别在400℃和700℃下制备得到两种生物炭,然后从土壤中筛选得到一株有解磷能力的黑曲霉,并以生物炭为唯一磷源进行培养,研究黑曲霉存在下生物炭中磷的释放和形态转化。结果表明:黑曲霉的存在使污泥生物炭中磷的释放量从0.73 mg·g^(-1)提高到78.55 mg·g^(-1),使秸秆生物炭中磷的释放量提高了50%以上。热解温度对污泥生物炭中磷的释放具有重要影响,700℃下制备的污泥生物炭释放的磷比400℃下高出46%,但对秸秆生物炭的影响不显著。生物炭直接释放出的磷主要为焦磷酸盐,在黑曲霉的作用下,磷的主要形态由焦磷酸盐转为正磷酸盐。研究表明,黑曲霉能促进生物炭中磷的释放与形态转化,有利于增大生物炭中有效态磷的含量,进而提高生物炭在土壤领域的应用价值。
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关键词
土壤
黑曲霉
生物炭
磷的释放
磷的形态转化
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职称材料
题名
腐植酸和巯基改性生物炭对水中Cd^(2+)的吸附性能和机制研究
被引量：
1
1
作者
来张汇
张小龙
何慕雨
方若超
孙盛进
机构
深圳市龙华排水有限公司
广东省深圳生态环境监测中心站
碧兴物联科技(深圳)股份有限公司
南昌大学资源环境与化工学院
出处
《农业环境科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期2049-2058,共10页
基金
国家重点研发计划重大科学仪器设备开发重点专项(2017YFFO408500)。
文摘
本研究以水稻秸秆为原料制备生物炭(BC300),通过使用腐植酸和3-巯丙基三甲氧基硅烷(3-MPTS)丰富其表面官能团,得到腐植酸改性生物炭(HBC300)和巯基改性生物炭(SBC300)两种改性生物炭,分析改性生物炭对Cd^(2+)的吸附能力,借助FT-IR、XPS和Boehm滴定等表征手段和密度泛函理论(DFT)计算探究改性生物炭的理化性质及官能团对吸附Cd^(2+)的作用。结果表明:改性过程改变了生物炭的理化性质,HBC300表面增加了—COOH和—OH官能团,而SBC300表面—COC、—CO和—SH官能团增多。通过丰富其生物炭表面官能团提升了生物炭对Cd^(2+)吸附反应速率和吸附性能,表现出改性生物炭在水中去除Cd^(2+)的潜力。其中,SBC300对Cd^(2+)吸附效果最佳,其最大平衡吸附容量为49.5 mg·g^(-1),但吸附反应速率小于HBC300,符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,此吸附过程为单分子层吸附并受化学吸附控制。表征数据及DFT计算拟合数据结果表明,生物炭表面修饰官能团加快了对Cd^(2+)吸附反应速率,但—COC和—CO官能团限制了SBC300对Cd^(2+)的吸附反应速率。
关键词
改性生物炭
Cd^(2+)
吸附机制
DFT计算
Keywords
modified biochar
Cd^(2+)
adsorption mechanism
DFT calculation
分类号
X703 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
黑曲霉对生物炭中磷释放及形态转化的影响
被引量：
1
2
作者
李涵
来张汇
吴代赦
吴山
机构
南昌大学资源环境与化工学院
南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室
出处
《农业环境科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期1915-1922,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFD0800900)。
文摘
为了解解磷真菌对生物炭中磷的释放及形态转化的影响,以污泥和水稻秸秆为原料,分别在400℃和700℃下制备得到两种生物炭,然后从土壤中筛选得到一株有解磷能力的黑曲霉,并以生物炭为唯一磷源进行培养,研究黑曲霉存在下生物炭中磷的释放和形态转化。结果表明:黑曲霉的存在使污泥生物炭中磷的释放量从0.73 mg·g^(-1)提高到78.55 mg·g^(-1),使秸秆生物炭中磷的释放量提高了50%以上。热解温度对污泥生物炭中磷的释放具有重要影响,700℃下制备的污泥生物炭释放的磷比400℃下高出46%,但对秸秆生物炭的影响不显著。生物炭直接释放出的磷主要为焦磷酸盐,在黑曲霉的作用下,磷的主要形态由焦磷酸盐转为正磷酸盐。研究表明,黑曲霉能促进生物炭中磷的释放与形态转化,有利于增大生物炭中有效态磷的含量,进而提高生物炭在土壤领域的应用价值。
关键词
土壤
黑曲霉
生物炭
磷的释放
磷的形态转化
Keywords
soil
Aspergillus niger
biochar
release of phosphorus
transformation of phosphorus
分类号
X53 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
腐植酸和巯基改性生物炭对水中Cd^(2+)的吸附性能和机制研究
来张汇
张小龙
何慕雨
方若超
孙盛进
《农业环境科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
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职称材料
2
黑曲霉对生物炭中磷释放及形态转化的影响
李涵
来张汇
吴代赦
吴山
《农业环境科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
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职称材料
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