近年来,生物质碳(biochar)作为新型吸附剂被广泛研究。但由于制备biochar的生物质原料和热解温度的不同,使biochar的结构和组成存在差异,从而影响其对污染物的吸附。目前关于biochar的结构和组成的研究还不够全面。因此,结合了能谱与光...近年来,生物质碳(biochar)作为新型吸附剂被广泛研究。但由于制备biochar的生物质原料和热解温度的不同,使biochar的结构和组成存在差异,从而影响其对污染物的吸附。目前关于biochar的结构和组成的研究还不够全面。因此,结合了能谱与光谱分析的手段,对biochar的结构和组成进行了深入的分析。选取木质类(柳树枝条)和草类(水稻秸秆)作为原料,分别在不同热解温度(300,450和600℃)下制得biochars,并对biochars样品进行元素分析、X射线光电子能谱分析(XPS)和固态13 C核磁共振(13 C NMR)研究,以阐明不同热解温度和生物质来源的biochars的结构和组成。结果显示:biochar的H/C,O/C和(O+N)/C的比值随着热解温度的升高而降低;草类biochar比木质类biochar具有更高的灰分含量和表面极性;木质类biochar的矿物主要分布在样品颗粒内部,其表面被有机质覆盖,而草类biochar部分矿物暴露在样品颗粒表面;13 C NMR显示低温制得的biochar主要由芳香碳、脂肪碳、羧基和羰基碳组成,高温制得的biochar主要由芳香碳组成,且低温制得biochars中,木质类biochars比草类biochars含有更高的木质素的残留碳结构,这是由于木质类biochars原材料中含有更高的木质素。展开更多
为明确颗粒有机碳在土壤固碳中的作用机制,对比研究了不同有机培肥土壤颗粒有机碳的结构差异。以单施化肥处理为对照,选择了四种有机物料进行定位培肥试验,利用^(13) C NMR和红外光谱技术对比分析不同有机培肥对土壤颗粒有机碳结构的影...为明确颗粒有机碳在土壤固碳中的作用机制,对比研究了不同有机培肥土壤颗粒有机碳的结构差异。以单施化肥处理为对照,选择了四种有机物料进行定位培肥试验,利用^(13) C NMR和红外光谱技术对比分析不同有机培肥对土壤颗粒有机碳结构的影响。结果表明:颗粒有机碳以脂肪碳和含氧基团为主,脂化度高于75%,含氧官能团含量高于50%;不同有机培肥对土壤颗粒有机碳结构的影响差异性显著,树叶培肥在提高颗粒有机碳芳香度的同时,亲水性也大幅度提高,比单施化肥处理(对照)提高了0.78%;短期内,牛粪、秸秆和树叶培肥均可提高土壤颗粒有机碳的芳香度,但从长远角度分析,牛粪和秸秆培肥更利于土壤颗粒有机碳的稳定,尤其是秸秆培肥,其颗粒有机碳的芳香度分别比对照和牛粪培肥高0.35%和0.11%,而亲水性远低于二者;红外光谱与核磁分析的结果基本一致,红外光谱可用于大量样品的颗粒有机碳结构初步筛选。展开更多
A quantitative structure-spectrum relationship (QSSR) model was developed to simulate 13C nuclear magnetic resonance (NMR) spectra of carbinol carbon atoms for 55 alcohols. The proposed model,using multiple linear reg...A quantitative structure-spectrum relationship (QSSR) model was developed to simulate 13C nuclear magnetic resonance (NMR) spectra of carbinol carbon atoms for 55 alcohols. The proposed model,using multiple linear regression,contained four descriptors solely extracted from the molecular structure of compounds. The statistical results of the final model show that R2= 0.982 4 and S=0.869 8 (where R is the correlation coefficient and S is the standard deviation). To test its predictive ability,the model was further used to predict the 13C NMR spectra of the carbinol carbon atoms of other nine compounds which were not included in the developed model. The average relative errors are 0.94% and 1.70%,respectively,for the training set and the predictive set. The model is statistically significant and shows good stability for data variation as tested by the leave-one-out (LOO) cross-validation. The comparison with other approaches also reveals good performance of this method.展开更多
从北京通州地区3个河流沉积物和天津渤海湾地区4个土壤样品中提取胡敏酸(HA)和非水解碳(NHC),并进行了元素分析、X射线光电子能谱分析(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和固态13 C核磁共振(13 C NMR)等一系列定性定量的研究。结果显示:...从北京通州地区3个河流沉积物和天津渤海湾地区4个土壤样品中提取胡敏酸(HA)和非水解碳(NHC),并进行了元素分析、X射线光电子能谱分析(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和固态13 C核磁共振(13 C NMR)等一系列定性定量的研究。结果显示:同一来源的NHC中H/C和O/C比值低于HA的H/C和O/C比值;NHC和HA表面含氧官能团的含量分别为7.6%～10.7%,40.9%～46.7%;13 C NMR和FTIR显示NHC主要由脂肪碳和芳香碳组成;从土壤中比从沉积物中提取的NHC的芳香度高。研究结果表明,与HA相比,NHC的热成熟度高,疏水性强。展开更多
概述了核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)技术的发展简史、基本原理及在植物研究中的应用。主要从核磁共振磷谱在植物磷分级、细胞p H值和木素结构研究中的应用,核磁共振氢谱在植物结构鉴定和代谢研究中的应用及碳谱在植物木素...概述了核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)技术的发展简史、基本原理及在植物研究中的应用。主要从核磁共振磷谱在植物磷分级、细胞p H值和木素结构研究中的应用,核磁共振氢谱在植物结构鉴定和代谢研究中的应用及碳谱在植物木素结构、化学结构研究中的应用3个方面进行论述,探讨研究中存在的主要问题并提出研究展望,为今后的进一步研究提供参考。展开更多
文摘近年来,生物质碳(biochar)作为新型吸附剂被广泛研究。但由于制备biochar的生物质原料和热解温度的不同,使biochar的结构和组成存在差异,从而影响其对污染物的吸附。目前关于biochar的结构和组成的研究还不够全面。因此,结合了能谱与光谱分析的手段,对biochar的结构和组成进行了深入的分析。选取木质类(柳树枝条)和草类(水稻秸秆)作为原料,分别在不同热解温度(300,450和600℃)下制得biochars,并对biochars样品进行元素分析、X射线光电子能谱分析(XPS)和固态13 C核磁共振(13 C NMR)研究,以阐明不同热解温度和生物质来源的biochars的结构和组成。结果显示:biochar的H/C,O/C和(O+N)/C的比值随着热解温度的升高而降低;草类biochar比木质类biochar具有更高的灰分含量和表面极性;木质类biochar的矿物主要分布在样品颗粒内部,其表面被有机质覆盖,而草类biochar部分矿物暴露在样品颗粒表面;13 C NMR显示低温制得的biochar主要由芳香碳、脂肪碳、羧基和羰基碳组成,高温制得的biochar主要由芳香碳组成,且低温制得biochars中,木质类biochars比草类biochars含有更高的木质素的残留碳结构,这是由于木质类biochars原材料中含有更高的木质素。
基金Jilin Province Science and Technology Department Major Technical Special Bidding Projects(20150203004NY)National Key R&D Projects(2017YFD0201801)
文摘为明确颗粒有机碳在土壤固碳中的作用机制,对比研究了不同有机培肥土壤颗粒有机碳的结构差异。以单施化肥处理为对照,选择了四种有机物料进行定位培肥试验,利用^(13) C NMR和红外光谱技术对比分析不同有机培肥对土壤颗粒有机碳结构的影响。结果表明:颗粒有机碳以脂肪碳和含氧基团为主,脂化度高于75%,含氧官能团含量高于50%;不同有机培肥对土壤颗粒有机碳结构的影响差异性显著,树叶培肥在提高颗粒有机碳芳香度的同时,亲水性也大幅度提高,比单施化肥处理(对照)提高了0.78%;短期内,牛粪、秸秆和树叶培肥均可提高土壤颗粒有机碳的芳香度,但从长远角度分析,牛粪和秸秆培肥更利于土壤颗粒有机碳的稳定,尤其是秸秆培肥,其颗粒有机碳的芳香度分别比对照和牛粪培肥高0.35%和0.11%,而亲水性远低于二者;红外光谱与核磁分析的结果基本一致,红外光谱可用于大量样品的颗粒有机碳结构初步筛选。
基金Projects(20775010, 21075011) supported by the National Natural Science Foundation of ChinaProject(2008AA05Z405) supported by the National High-tech Research and Development Program of China+2 种基金Project(09JJ3016) supported by the Natural Science Foundation of Hunan Province, ChinaProject(09C066) supported by the Scientific Research Fund of Hunan Provincial Education Department, ChinaProject(2010CL01) supported by the Foundation of Hunan Provincial Key Laboratory of Materials Protection for Electric Power and Transportation, China
文摘A quantitative structure-spectrum relationship (QSSR) model was developed to simulate 13C nuclear magnetic resonance (NMR) spectra of carbinol carbon atoms for 55 alcohols. The proposed model,using multiple linear regression,contained four descriptors solely extracted from the molecular structure of compounds. The statistical results of the final model show that R2= 0.982 4 and S=0.869 8 (where R is the correlation coefficient and S is the standard deviation). To test its predictive ability,the model was further used to predict the 13C NMR spectra of the carbinol carbon atoms of other nine compounds which were not included in the developed model. The average relative errors are 0.94% and 1.70%,respectively,for the training set and the predictive set. The model is statistically significant and shows good stability for data variation as tested by the leave-one-out (LOO) cross-validation. The comparison with other approaches also reveals good performance of this method.
文摘从北京通州地区3个河流沉积物和天津渤海湾地区4个土壤样品中提取胡敏酸(HA)和非水解碳(NHC),并进行了元素分析、X射线光电子能谱分析(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和固态13 C核磁共振(13 C NMR)等一系列定性定量的研究。结果显示:同一来源的NHC中H/C和O/C比值低于HA的H/C和O/C比值;NHC和HA表面含氧官能团的含量分别为7.6%～10.7%,40.9%～46.7%;13 C NMR和FTIR显示NHC主要由脂肪碳和芳香碳组成;从土壤中比从沉积物中提取的NHC的芳香度高。研究结果表明,与HA相比,NHC的热成熟度高,疏水性强。
文摘概述了核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)技术的发展简史、基本原理及在植物研究中的应用。主要从核磁共振磷谱在植物磷分级、细胞p H值和木素结构研究中的应用,核磁共振氢谱在植物结构鉴定和代谢研究中的应用及碳谱在植物木素结构、化学结构研究中的应用3个方面进行论述,探讨研究中存在的主要问题并提出研究展望,为今后的进一步研究提供参考。
