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生物炭基菌剂的制备及应用效果研究
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作者 刘月芹 马泉 +1 位作者 陈风 刘啸尘 《西安工程大学学报》 2025年第1期26-32,共7页
为了增强磷细菌菌剂的应用效果,通过添加不同量的玉米秸秆生物炭(corn stover biochar,CSB)与溶磷菌(phosphate-solubilizing bacteria,PSB)菌液制备溶磷菌生物炭基菌剂,以OD_(600)和有效活菌数为指标分析生物炭基菌剂的制备条件。通过... 为了增强磷细菌菌剂的应用效果,通过添加不同量的玉米秸秆生物炭(corn stover biochar,CSB)与溶磷菌(phosphate-solubilizing bacteria,PSB)菌液制备溶磷菌生物炭基菌剂,以OD_(600)和有效活菌数为指标分析生物炭基菌剂的制备条件。通过盆栽实验,考察生物炭基菌剂对小麦生长性能和土壤理化性质的影响。结果表明:当生物炭的添加量为0.16%时,制备的生物炭基菌剂的OD 600显著提高,有效活菌数高达8.37 CFU/pL,比CK1(无CSB)组提高了3.3倍。生物炭基菌剂T组(CSB+PSB)能有效促进小麦的生长,施加菌剂四周后,株高、叶绿素含量及根系活力比CK1组分别提高了(10.25±0.62)%、(67.69±4.21)%和(49.58±3.73)%。同时,生物炭基菌剂还有效改善了土壤性能,土壤速效氮、土壤速效磷、S-CAT以及脲酶酶活,比CK1组分别提高了(31.81±2.25)%、(50.71±4.58)%、(30.89±1.43)%和(44.26±3.84)%。单独施加生物炭的CK2(CSB)组的各项指标稍高于CK1组。添加定量的生物炭对小麦的生长及土壤性能的改善效果明显,但以生物炭为载体制备的溶磷菌生物炭基菌剂则能更有效地提高土壤肥力进而增强小麦的促生性能。 展开更多
关键词 生物炭 溶磷菌 生物炭基菌剂 土壤性能 促生性能
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有机肥配施生物炭对碱化土壤真菌群落结构的影响研究
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作者 王正 马金龙 +2 位作者 黄钰辉 王珍 孙兆军 《节水灌溉》 北大核心 2025年第1期61-67,共7页
为探究有机肥配施生物炭对干旱区碱化土壤真菌群落结构的重塑效果,通过田间试验,采用高通量测序技术研究不同用量有机肥(0、7.5 t/hm^(2))和生物炭(0、2%和4%)配施对土壤真菌群落结构及作物产量的影响。结果表明:相较于对照,7.5 t/hm^(2... 为探究有机肥配施生物炭对干旱区碱化土壤真菌群落结构的重塑效果,通过田间试验,采用高通量测序技术研究不同用量有机肥(0、7.5 t/hm^(2))和生物炭(0、2%和4%)配施对土壤真菌群落结构及作物产量的影响。结果表明:相较于对照,7.5 t/hm^(2)有机肥与2%、4%生物炭复配处理显著降低了门分类水平上子囊菌门的相对丰度,而担子菌门和球囊菌门等有益菌群的相对丰度显著提高;土壤真菌的Observed指数和Shannon指数明显增加,Simpson指数明显减少,复配处理明显改善了土壤真菌的丰富度和多样性,改变了土壤真菌群落结构。同时,复配处理有利于油葵生长及产量增加,其中7.5 t/hm^(2)有机肥配施4%生物炭的产量最高,为2521.5 kg/hm^(2),较对照增加1589.1 kg/hm^(2)。因此,相较于单一材料,有机肥配施生物炭可以进一步优化土壤真菌群落结构及多样性,提高作物产量。 展开更多
关键词 有机肥 生物炭 碱化土壤 真菌 群落结构
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枝条生物炭对葡萄品质及葡萄园土壤理化特性的影响
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作者 屠娟丽 李彦彪 +1 位作者 付康 张平 《中外葡萄与葡萄酒》 北大核心 2025年第1期18-23,共6页
为了探究生物炭对土壤理化性质的影响,研究农业废弃物的无害化处理与资源化利用,以‘阳光玫瑰’葡萄枝条为原料热解制备生物炭,在浙江嘉兴设置田间试验,研究生物炭及其施用方式对葡萄果实品质及葡萄园土壤理化性质的影响。结果发现,在... 为了探究生物炭对土壤理化性质的影响,研究农业废弃物的无害化处理与资源化利用,以‘阳光玫瑰’葡萄枝条为原料热解制备生物炭,在浙江嘉兴设置田间试验,研究生物炭及其施用方式对葡萄果实品质及葡萄园土壤理化性质的影响。结果发现,在本研究中生物炭的施入对‘阳光玫瑰’果实品质的影响较小,各处理间差异均不显著。但施入生物炭可以提高葡萄园土壤的pH,促进土壤有机质和氮磷钾元素的积累,降低土壤中铬、锌、铅等重金属元素的含量,增强土壤的肥力效果;而且沟施方式改善效果优于撒施。本研究中沟施3 L·m^(-2)生物炭对土壤改良的效果较好。 展开更多
关键词 葡萄枝条 生物炭 土壤 理化性质
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生物炭对烟草废弃物高温厌氧消化过程的影响
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作者 孙照勇 何金庭 +4 位作者 苟敏 金立锋 罗文锋 汤岳琴 李锋 《中国沼气》 2025年第1期28-34,共7页
为探究烟草废弃物高温厌氧消化过程中烟碱含量对发酵效果的影响及生物炭辅助下的解抑增效潜力和机制;以烤后废弃烟叶为原料,研究了不同烟碱含量及生物炭添加对其高温厌氧消化过程和活性微生物群落的影响;低含量烟碱(≤2 g·L^(-1))... 为探究烟草废弃物高温厌氧消化过程中烟碱含量对发酵效果的影响及生物炭辅助下的解抑增效潜力和机制;以烤后废弃烟叶为原料,研究了不同烟碱含量及生物炭添加对其高温厌氧消化过程和活性微生物群落的影响;低含量烟碱(≤2 g·L^(-1))对烟叶厌氧消化过程具有促进作用,但烟碱含量达到3 g·L^(-1)时甲烷产量较未添加烟碱的实验组下降了18.4%。不同烟碱含量(0~3 g·L^(-1))添加生物炭对甲烷产量的提升率分别达到了126%~195%。Gompertz模型拟合结果表明,生物炭添加缩短了甲烷生产延滞时间且显著提高了甲烷生成速率。结合活性微生物群落结构分析,烟叶高温厌氧消化过程产甲烷古菌活性低是造成甲烷产量低的主要原因,而高浓度烟碱加剧了产甲烷菌抑制。结果证明:生物炭添加导致产甲烷菌群落由氢营养型产甲烷途径向氢和乙酸营养型产甲烷途径共存转变,是提高烟叶厌氧消化效率的主要原因;烟碱是烟草废弃物高温厌氧消化过程中的重要抑制因子,其抑制临界浓度为2~3 g·L^(-1),生物炭添加通过改变产甲烷群落代谢途径促进了厌氧消化过程。 展开更多
关键词 烟草废弃物 高温厌氧消化 甲烷 烟碱 生物炭
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核桃壳生物炭的制备及性能研究
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作者 白小慧 平郑航 +3 位作者 闫君芝 邢艳 焦玉荣 谷百灵 《榆林学院学报》 2025年第2期7-11,共5页
采用热解法将废核桃壳制成生物炭并进行酸化处理,制备了一种经济实惠的降解亚甲基蓝(MBT)的生物炭材料(WSC),并采用IR、XRD、SEM对WSC的组成、表面性质等进行表征。结果表明,多孔生物炭的结构和含氧官能团有利于其在反应过程中与MBT接... 采用热解法将废核桃壳制成生物炭并进行酸化处理,制备了一种经济实惠的降解亚甲基蓝(MBT)的生物炭材料(WSC),并采用IR、XRD、SEM对WSC的组成、表面性质等进行表征。结果表明,多孔生物炭的结构和含氧官能团有利于其在反应过程中与MBT接触。当温度为25℃,pH为9,反应时间为90 min,WSC的投加量为0.02 g,MBT浓度为10 mg/L时,吸附效果最好,吸附率可达96.4%。此外,催化降解过程与二级动力学模型及Langmuir吸附等温拟合度高,相关系数分别为0.96991及0.99674,说明吸附偏向于化学吸附,是单分子层吸附。 展开更多
关键词 核桃壳 吸附 生物炭 亚甲基蓝
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生物炭基肥对马铃薯产量和品质的影响
6
作者 赵欣楠 杨君林 +2 位作者 谢丽华 张旭临 冯守疆 《寒旱农业科学》 2025年第3期272-277,共6页
探明马铃薯专用生物炭基肥在临洮县、甘州区、肃州区最佳施用量,为当地马铃薯合理施肥管理措施提供依据。以马铃薯品种陇薯15号为材料,设置300、600、900、1200 kg/hm2不同梯度马铃薯专用生物炭基肥、与其等养分量的N、P、K传统化肥及... 探明马铃薯专用生物炭基肥在临洮县、甘州区、肃州区最佳施用量,为当地马铃薯合理施肥管理措施提供依据。以马铃薯品种陇薯15号为材料,设置300、600、900、1200 kg/hm2不同梯度马铃薯专用生物炭基肥、与其等养分量的N、P、K传统化肥及对照不施肥等9个处理,研究比较了不同施肥处理下马铃薯植株性状、产量、养分吸收率的变化,并在试验区进行连续2 a田间试验验证。结果表明,生物炭基肥施用量为900 kg/hm2时马铃薯产量最高,较等养分量传统施肥(尿素289.8 kg/hm2、普通过磷酸钙450.0 kg/hm2、氯化钾138.6 kg/hm2)提高12.0%;块茎数、块茎重、大中薯数、大中薯重、大中薯率较等养分传统施肥分别增加43.14%、8.27%、13.04%、9.34%、18.40%,养分吸收效率增加6.8个百分点。连续2 a田间试验验证表明,马铃薯专用生物炭基肥900 kg/hm2处理的产量较等养分量传统全化肥施肥在临洮县、甘州区、肃州区分别显著提高20.6%、16.4%、12.9%;显著提高马铃薯的干物质、蛋白质、粗淀粉、还原糖含量。综上所述,马铃薯专用生物炭基肥适宜施用量为900 kg/hm2,可提产增效,是临洮县、甘州区、肃州区马铃薯种植推荐施肥量。 展开更多
关键词 马铃薯 产量 品质 生物炭基肥
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硫氧协同效应增强生物炭修复矿区铅污染土壤
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作者 赵莹莹 顾高源 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第3期599-605,共7页
采矿工业产生的铅锌伴生矿,所含的具有强神经和血液毒性的铅离子易通过渗滤液的形式进入周边农田中,进而威胁其生产力与食品安全。生物炭因含有丰富的含氧官能团,成为土壤重金属的热门修复剂。然而,具有硬碱性质的含氧官能团难以与具有... 采矿工业产生的铅锌伴生矿,所含的具有强神经和血液毒性的铅离子易通过渗滤液的形式进入周边农田中,进而威胁其生产力与食品安全。生物炭因含有丰富的含氧官能团,成为土壤重金属的热门修复剂。然而,具有硬碱性质的含氧官能团难以与具有交界酸性质的铅离子形成稳定的结合态,这为铅污染土壤的有效治理带来了挑战。本研究中,采用浸渍-热解法合成的Mn-S功能化咖啡渣生物炭(MSF)被一系列表征与DFT计算证实了可以通过硫离子(S^(2-))对半占据态费米子的消除效应提高吸附体系的稳定性。另一方面,巯基的参与使羟基吸附态铅离子的能隙(HOMO-LUMO gap)由1.33 eV提高到1.38 eV,这表明巯基、羟基与铅离子将通过协同效应构成具有更高稳定性的三元体系。此外,分子动力学(MD)模拟结果揭示了MSF对溶液中Pb(Ⅱ)的外扩散和表面扩散的促进作用,证实了MSF与土壤含水率在铅离子钝化中的协同作用。土壤模拟实验中,MSF驱使90.22%的铅离子转化为具有低环境风险的钝化态。在矿区污染农田中施加MSF 120天后,所种植的牛皮菜株高、鲜重和根长分别提高2.03,9.53和5.59倍,体现出其对Pb胁迫优异的缓解性能。综上所述,MSF不仅体现出优秀的矿区农田修复能力,离子硫和巯基硫对铅离子和羟基之间结合的调制作用可为铅离子高效钝化提供新的方案与策略。 展开更多
关键词 生物炭 铅污染 土壤修复 桥联效应
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3种食用菌废菌棒生物炭的特性及其吸附巨大芽孢杆菌的性能
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作者 杨洁 王思凡 +1 位作者 张铭栋 袁宗胜 《云南农业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期151-158,共8页
【目的】探究不同食用菌废菌棒生物炭的理化特性及其吸附巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)的能力,为食用菌废菌棒的高值化利用提供依据。【方法】以3种食用菌(金针菇、真姬菇、银耳)废菌棒为原料,在700℃、CO_(2)或N_(2)氛围下热解2 ... 【目的】探究不同食用菌废菌棒生物炭的理化特性及其吸附巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)的能力,为食用菌废菌棒的高值化利用提供依据。【方法】以3种食用菌(金针菇、真姬菇、银耳)废菌棒为原料,在700℃、CO_(2)或N_(2)氛围下热解2 h制成6种生物炭,对其理化性质进行表征,并通过正交试验研究生物炭对巨大芽孢杆菌的吸附性能。【结果】6种生物炭均呈碱性,产率范围在34%~42%之间,灰分含量在10%~59%之间,碳含量在44%~72%之间;芳香化程度高,均具有利于微生物吸附的官能团;平均孔径为1.92~4.94 nm,孔体积为0.012~0.099 cm^(3)/g,且CO_(2)氛围下热解制备的生物炭,其比表面积和孔体积均大于N_(2)氛围下热解制备的生物炭;CO_(2)氛围下制备的生物炭,其吸附巨大芽孢杆菌的最优条件组合为温度25℃、菌炭比10∶1、吸附时间24 h,吸附率均大于93%。【结论】以金针菇废菌棒为原料,在CO_(2)氛围下制备的生物炭,其吸附效果最好,吸附率达95.55%,具有作为载体及进一步应用的潜力。研究结果为食用菌废菌棒的资源化和高值化利用提供了新途径。 展开更多
关键词 生物炭 食用菌废菌棒 表征 热解氛围 生物吸附
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生物炭表面NO吸附特性的量子化学研究
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作者 朱世遥 薛婕雯 +2 位作者 张雨轩 陈斌 武卫东 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第5期7-16,共10页
生物炭表面具有丰富的官能团,通过化学吸附可以与一氧化氮(NO)分子形成稳定化学键,廉价易得且环境适应性强,具有广阔的应用前景.然而,当前对生物炭表面NO吸附特性的研究大多仍停留在宏观层面,缺乏深入的微观机制解析.本文基于密度泛函理... 生物炭表面具有丰富的官能团,通过化学吸附可以与一氧化氮(NO)分子形成稳定化学键,廉价易得且环境适应性强,具有广阔的应用前景.然而,当前对生物炭表面NO吸附特性的研究大多仍停留在宏观层面,缺乏深入的微观机制解析.本文基于密度泛函理论,深入研究了生物炭表面一氧化氮(NO)的吸附转化路径,从分子层面揭示了生物炭对NO的吸附特性.研究结果显示,N-down型吸附构型的能量普遍低于O-down型吸附构型,是较为可能的吸附构型,并且含氧原子的官能团在NO的吸附和氨(NH_(3))的形成过程中扮演着关键角色.此外,通过对N-down型构型的进一步分析发现,在与活性位点结合后,NO将优先取代羟基,最终在生物质焦炭表面转化为NH_(3).同时,基于变分过渡态理论(CVT)计算了反应速率,发现NO优先反应的途径将受到不同区域内反应速率的限制.本文通过量子化学方法深入揭示了生物炭表面NO吸附特性的微观机制,为优化生物炭在NO治理中的应用提供了理论支持. 展开更多
关键词 吸附 生物炭 密度泛函理论
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羟基磷灰石改性竹笋壳生物炭的合成及吸附性能研究
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作者 夏蒸 雷兰 +3 位作者 石铁应 鲍云云 梁汝萍 邱建丁 《分析测试学报》 CAS 北大核心 2025年第1期126-134,共9页
该研究以竹笋壳为原料合成了具有多孔结构和亲水性磷酸基团的羟基磷灰石改性竹笋壳生物炭(BSHAP),用于高效吸附废水中的铀酰离子(UO_(2)^(2+))。BS-HAP的多孔结构可有效增加与UO_(2)^(2+)的接触面积,促进对UO_(2)^(2+)的吸附;BS-HAP中... 该研究以竹笋壳为原料合成了具有多孔结构和亲水性磷酸基团的羟基磷灰石改性竹笋壳生物炭(BSHAP),用于高效吸附废水中的铀酰离子(UO_(2)^(2+))。BS-HAP的多孔结构可有效增加与UO_(2)^(2+)的接触面积,促进对UO_(2)^(2+)的吸附;BS-HAP中的磷酸基团可为化学吸附UO_(2)^(2+)提供结合位点,使得BS-HAP对UO_(2)^(2+)具有优异的吸附性能。同时,Ca^(2+)与UO_(2)^(2+)之间的离子交换作用以及生物炭与UO_(2)^(2+)之间的静电相互作用,协同促进了BSHAP对UO_(2)^(2+)的吸附。在酸性条件下,BS-HAP对UO_(2)^(2+)的吸附容量为815.2 mg·g^(-1)。BS-HAP不仅对UO_(2)^(2+)具有强的吸附能力,还具有良好的选择性和稳定性,即使经多次循环使用,仍能保持对UO_(2)^(2+)的高效去除能力。BS-HAP为含铀废水处理提供了有效方法,对推动绿色可持续的废水处理技术发展具有重要意义。 展开更多
关键词 竹笋壳 生物炭 羟基磷灰石 铀酰离子 吸附
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生物炭对中重度盐胁迫下棉花苗期根系形态及根系分泌物的影响
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作者 刘丹阳 王伯豪 +6 位作者 李君 马合巴丽·奥腊孜别克 张翰申 朱新萍 杨再磊 贾宏涛 徐万里 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期50-58,共9页
为了揭示生物炭对中重度盐胁迫下棉花苗期根系生长及其根系分泌物的调控作用,本试验利用盆栽,向中度和重度盐碱土壤中分别添加浓度为0(对照)、0.5%、1%、2%的棉秆炭和磷酸改性棉秆炭,测定了苗期棉花总根长、根表面积、根系体积以及根系... 为了揭示生物炭对中重度盐胁迫下棉花苗期根系生长及其根系分泌物的调控作用,本试验利用盆栽,向中度和重度盐碱土壤中分别添加浓度为0(对照)、0.5%、1%、2%的棉秆炭和磷酸改性棉秆炭,测定了苗期棉花总根长、根表面积、根系体积以及根系甲酸、乙酸和草酸等分泌物的量。结果表明:土壤盐度的增加显著抑制了苗期棉花根系的总根长、根表面积和根系体积。在中度和重度盐胁迫条件下,与对照相比添加2%的生物炭和磷酸改性生物炭处理的棉花总根长分别显著增加了55.92%和43.69%,根系体积分别显著增加了41.73%和55.88%,而0.5%的生物炭处理的棉花总根长降低了25.31%。使用未改性的生物炭主要增加了苗期棉花根系甲酸含量,而磷酸改性生物炭则显著增加了根系中草酸、甲酸和柠檬酸的含量。可溶性总糖与土壤pH和总盐呈显著正相关,棉花根系甲酸含量与土壤pH呈显著负相关,草酸、甲酸和柠檬酸含量分别与棉花根系生长指标呈显著正相关(P<0.05)。研究表明,在中度或重度盐分土壤中施用2%磷酸改性生物炭对提高棉花根系生长和耐盐生理特性方面的效果优于未改性生物炭。 展开更多
关键词 生物炭 盐胁迫 总根长 草酸 可溶性糖
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硝酸改性生物炭对四环素的吸附性能研究
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作者 张慧楠 张震斌 +1 位作者 单凤君 王煜昕 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第1期137-145,共9页
以花生壳为原料,通过浸渍法制备了硝酸改性生物炭(HBC)。对HBC进行了SEM、FT-IR、XRD、XPS以及BET表征分析,以盐酸四环素(TC)为目标污染物,考察了反应条件对HBC吸附TC的影响,研究了HBC对TC的吸附机理。结果表明:当TC初始浓度为150 mg... 以花生壳为原料,通过浸渍法制备了硝酸改性生物炭(HBC)。对HBC进行了SEM、FT-IR、XRD、XPS以及BET表征分析,以盐酸四环素(TC)为目标污染物,考察了反应条件对HBC吸附TC的影响,研究了HBC对TC的吸附机理。结果表明:当TC初始浓度为150 mg·L^(-1),反应温度为30℃,HBC投加量1 g·L^(-1),TC溶液初始pH=5时,HBC的吸附容量达到22.73 mg·g^(-1),吸附过程更符合准二级动力学方程和Langmuir模型,并且经过4次循环实验后,HBC的吸附容量仅下降17.1%,证明该材料具有较高的稳定性。因此,HBC在去除TC领域有广泛的应用潜能。 展开更多
关键词 花生壳 生物炭 改性 四环素 吸附
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粤北水稻秸秆生物炭制备和表征及其对Cd^(2+)吸附性能研究
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作者 王晋飞 张翔 +2 位作者 朱勇勇 高志红 陈晓远 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第3期564-571,共8页
为探究不同热解温度和热解时间在制炭过程中对水稻秸秆生物炭的理化性质及其对水溶液中镉离子的吸附性能影响。本研究以10℃·min^(-1)的速率,在热解温度300、500、700℃和热解时间1、2、3 h下采用马弗炉制备生物炭,对生物炭的产率... 为探究不同热解温度和热解时间在制炭过程中对水稻秸秆生物炭的理化性质及其对水溶液中镉离子的吸附性能影响。本研究以10℃·min^(-1)的速率,在热解温度300、500、700℃和热解时间1、2、3 h下采用马弗炉制备生物炭,对生物炭的产率、灰分、pH值、元素组成、比表面积、表面官能团、微观结构进行表征并研究其吸附性能,结果表明:热解温度和热解时间对生物炭产率,灰分含量、pH、元素组成、表面形貌和官能团均有显著的影响,随着热解温度的升高,生物炭的灰分含量、pH值、碳元素含量、比表面积和吸附性能逐渐增加,丰富了生物炭的表面结构和芳香化程度,但会降低产率和官能团的数目。热解时间只有在低温300℃下,随着热解时间的延长,炭化更完全,影响其理化性质和吸附性能。综合考虑,比起热解时间,热解温度对生物炭理化性质影响更大,从产率、耗能与对Cd^(2+)吸附性能考虑,热解温度500℃、热解时间1 h制备的水稻秸秆炭更具应用价值。 展开更多
关键词 热解温度 热解时间 水稻秸秆 生物炭
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磷酸改性油茶果壳生物炭及其吸附钕的研究
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作者 黄家驹 黄李金鸿 +4 位作者 张斌全 包罗 钟招煌 李新冬 黄万抚 《金属矿山》 北大核心 2025年第3期103-111,共9页
为解决油茶果实生产加工中所产生的副产物——油茶果壳的堆积和焚烧污染问题,并协同解决稀土元素钕的高效、低成本回收问题。以废弃油茶果壳为原料,磷酸为改性剂,采用一步热解法制备了磷酸改性油茶果壳生物炭(PBC),通过SEM-EDS、FTIR、... 为解决油茶果实生产加工中所产生的副产物——油茶果壳的堆积和焚烧污染问题,并协同解决稀土元素钕的高效、低成本回收问题。以废弃油茶果壳为原料,磷酸为改性剂,采用一步热解法制备了磷酸改性油茶果壳生物炭(PBC),通过SEM-EDS、FTIR、BET、Zeta电位、XPS等表征方法探讨了油茶果壳生物炭改性前后的形貌特征及吸附机理,同时进行了Nd^(3+)的静态吸附试验。结果表明:改性后的油茶果壳生物炭比表面积明显增大,孔隙结构更加复杂,且表面引入了含磷官能团;PBC对Nd^(3+)的吸附过程在6 h左右达到吸附平衡,理论最大吸附量为20.717 mg/g;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温线模型且属于吸热反应;PBC在pH=6的条件下吸附量达到最大;共存阳离子(NH_(4)^(+)、Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)、Zn^(2+))对PBC吸附Nd^(3+)的影响不大,吸附量可维持在最大吸附量的70%以上;5次吸附-解吸试验表明,PBC的吸附性能可保留最初吸附量的60%以上。PBC对Nd^(3+)的吸附机理主要包括孔隙填充、表面络合、静电吸引、π—金属离子相互作用。研究表明,磷酸改性油茶果壳生物炭是一种制作简单、绿色环保、性能优良的吸附材料,可用于绿色高效回收稀土钕。 展开更多
关键词 油茶果壳 生物炭 稀土钕 吸附
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生物炭调节土壤物理性质影响春玉米灌浆速率
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作者 刘榕 钟佳旺 +3 位作者 胡逸芸 詹祥生 董勤各 冯浩 《节水灌溉》 北大核心 2025年第3期9-17,23,共10页
为揭示施加生物炭对土壤含水率、土壤结构和玉米籽粒灌浆过程的影响规律,以春玉米为供试作物进行田间定位试验。共设置BC0(0 t/hm^(2))、BC7.5(7.5 t/hm^(2))、BC15(15 t/hm^(2))和BC22.5(22.5 t/hm^(2))4个生物炭施加量处理。结果表明... 为揭示施加生物炭对土壤含水率、土壤结构和玉米籽粒灌浆过程的影响规律,以春玉米为供试作物进行田间定位试验。共设置BC0(0 t/hm^(2))、BC7.5(7.5 t/hm^(2))、BC15(15 t/hm^(2))和BC22.5(22.5 t/hm^(2))4个生物炭施加量处理。结果表明:在一定范围内施加生物炭能够提高0~120 cm剖面土层的土壤含水率,但过量施加生物炭反而会减低土壤含水率;随生物炭施加量的增加,土壤容重呈下降趋势,孔隙度呈上升趋势;施加生物炭能够降低土壤固相体积分数,提高气相和液相体积分数,广义土壤结构指数(GSSI)随施炭量的增加而增大,土壤三相结构距离指数(STPSD)随施炭量的增加先减小后增大,均在BC7.5处理达到最优(94.94、7.92),同时土壤三相比偏离值R最小(11.21),三相比最接近理想状态;与BC0处理相比,各施炭处理延长到达灌浆速率最大的时间1.341~1.783 d,最大灌浆速率降低1.416~2.168 g/d,平均灌浆速率提高0.081~0.124 g/d,灌浆活跃期增加5.703~7.347 d,灌浆有效期增加1.704~2.266 d;施加生物炭主要是通过提高春玉米各阶段的灌浆速率,延长各阶段的持续时间、灌浆活跃期和灌浆有效期,实现灌浆质量的提高。从经济效益和农业可持续发展的角度考虑,15 t/hm^(2)是更为合理、有效的生物炭施加量。 展开更多
关键词 生物炭 春玉米 土壤结构 Logistic模型 籽粒灌浆 土壤物理性质
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硼掺杂改性稻壳生物炭活化过硫酸盐降解四环素
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作者 秦芳 严玉清 +3 位作者 秦晶 白国枫 郝瑾 王会利 《安徽农业科学》 2025年第6期74-79,共6页
以废弃稻壳为原料,采用高温煅烧并利用硼酸改性,成功制备了具有高吸附和催化性能的硼掺杂改性稻壳生物炭(BBC),并活化过硫酸盐(PMS)实现对水中四环素(TC)的高效降解,在120 min内对TC的降解率达到88.2%,同时对BBC的表面结构进行表征,探... 以废弃稻壳为原料,采用高温煅烧并利用硼酸改性,成功制备了具有高吸附和催化性能的硼掺杂改性稻壳生物炭(BBC),并活化过硫酸盐(PMS)实现对水中四环素(TC)的高效降解,在120 min内对TC的降解率达到88.2%,同时对BBC的表面结构进行表征,探究不同因素对TC降解的影响。结果表明,BBC/PMS体系对TC的降解性能在一定范围内随PMS和BBC投加量升高呈上升趋势,随pH(pH=3~11)的升高呈先升高后降低的趋势,BBC表现出良好的循环利用性能。BBC/PMS体系降解TC的过程中,自由基途径(SO_(4)^(-)·、O_(2)^(-)·、·OH)与非自由基途径(^(1)O_(2))结合导致TC降解,O_(2)^(-)·和^(1)O_(2)是主要的活性氧(ROS),对TC的降解起主导作用。 展开更多
关键词 四环素 过硫酸盐 生物炭 催化降解 硼掺杂
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生物炭和沸石对沼渣好氧堆肥的单独和联合影响
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作者 常虹 苏小红 +4 位作者 刘伟 许芯蕊 王欣 田静 张思雨 《中国沼气》 2025年第2期69-77,共9页
好氧堆肥技术有利于高效处理厌氧消化产生的大量沼渣,从而减轻环境负担。为了进一步提高沼渣好氧堆肥的效率,该研究在堆肥过程中加入了生物炭和沸石,重点分析整个过程中理化性质、种子发芽指数(GI)、有机质含量、木质纤维素含量和细菌... 好氧堆肥技术有利于高效处理厌氧消化产生的大量沼渣,从而减轻环境负担。为了进一步提高沼渣好氧堆肥的效率,该研究在堆肥过程中加入了生物炭和沸石,重点分析整个过程中理化性质、种子发芽指数(GI)、有机质含量、木质纤维素含量和细菌群落结构的变化。结果表明,生物炭和沸石的添加延长了高温期维持的时间,同时两者联合添加显著提高了GI(50.33%~96.14%),有机质的降解率(14.24%)以及木质纤维素降解菌(Actinobacteria and Firmicutes)的相对丰度。生物炭和沸石的联合作用突显了它们在优化沼渣好氧堆肥方面的潜力,该研究为沼气工程残留物的资源化利用提供了理论依据。 展开更多
关键词 沼渣 好氧堆肥 生物炭 沸石 有机质 细菌群落结构
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用于超级电容器的生物炭电极材料性能研究进展
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作者 梁雨晖 陈德珍 《新能源进展》 北大核心 2025年第1期51-68,共18页
在众多储能元件中,超级电容器因具有功率密度高、倍率性能优异、循环稳定性好的优点而受到广泛关注。以低成本、绿色清洁、含碳量高的生物炭作为电极材料是目前的主要研究方向。回顾了生物炭制备方法包括热解、水热和气化对生物炭作为... 在众多储能元件中,超级电容器因具有功率密度高、倍率性能优异、循环稳定性好的优点而受到广泛关注。以低成本、绿色清洁、含碳量高的生物炭作为电极材料是目前的主要研究方向。回顾了生物炭制备方法包括热解、水热和气化对生物炭作为电极原材料的适应性;分析了生物炭比表面积、孔隙结构、官能团、电导率等性质对超级电容器性能的影响;讨论了生物炭物理活化、化学活化、原子掺杂、导电聚合物与生物炭复合、金属氧化物与生物炭复合等活化改性方法对超级电容器性能的提升;比较了常见生物质类型如木质、海洋生物质、草本和水果等生物质在超级电容器中的应用性能。结果表明:以高比表面积和构建合适的介孔微孔比为生物炭改性目标,并通过掺入杂原子或导电聚合物来增加比电容是合适路径。在众多生物质中,木质生物质因孔隙发达、灰分低、纤维素含量高等优势而成为主要研究对象,可制备多级多孔结构和超高含碳量的生物炭,有望用于生产高性能超级电容器电极材料。目前,进一步明确生物炭特性和超级电容性能之间的构效关系仍是研究重点。 展开更多
关键词 超级电容器 生物炭 电极材料 改性 比电容
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制备条件对生物炭/PNPG复合材料吸附Sb(Ⅲ)的影响研究
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作者 牛梦娴 洪思奇 张洛红 《化工新型材料》 北大核心 2025年第1期213-218,共6页
以小麦秸秆生物炭(BC)作为载体,采用原位聚合法,通过控制BC热解温度和N-苯基甘氨酸/生物炭(NPG/BC)质量比等合成条件,制备了一系列生物炭/聚(N-苯基甘氨酸)(BC/PNPG)复合吸附剂,研究合成条件对Sb(Ⅲ)吸附性能的影响,并通过SEM、FT-IR和... 以小麦秸秆生物炭(BC)作为载体,采用原位聚合法,通过控制BC热解温度和N-苯基甘氨酸/生物炭(NPG/BC)质量比等合成条件,制备了一系列生物炭/聚(N-苯基甘氨酸)(BC/PNPG)复合吸附剂,研究合成条件对Sb(Ⅲ)吸附性能的影响,并通过SEM、FT-IR和XPS等表征手段揭示吸附机理。结果表明,BC对Sb(Ⅲ)的吸附量随热解温度的升高而增大,最大为7.55mg/g。热解温度为800℃、NPG/BC质量比为5∶5、合成环境为酸性条件下,制备的BC_3/PNPG-5∶5-S对Sb(Ⅲ)的吸附量为17.65mg/g,是BC的2.3倍。该复合吸附剂对Sb(Ⅲ)的吸附机制包括苯胺基与Sb(Ⅲ)的螯合作用、带正电荷的质子化双极化子对Sb(Ⅲ)的氧化作用和带正电的PNPG与Sb(OH)_(6)^(-)之间的静电相互作用。 展开更多
关键词 生物炭 N-苯基甘氨酸 吸附 重金属
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生物炭对棕壤团聚体稳定性及磷组分分布的影响
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作者 曹玉凤 佟师师 +4 位作者 岳岐 郝丽伟 曹殿云 兰宇 陈温福 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期520-530,共11页
土壤团聚体是调节土壤中磷储存和周转的重要因素。为评价生物炭介导土壤团聚体对土壤磷素形态、转化及分布的调控作用,本研究基于生物炭长期田间定位试验,选取不施肥(CK)、施生物炭(BC)、施NPK肥(NPK)、NPK肥配施生物炭(NPK+BC)4个处理,... 土壤团聚体是调节土壤中磷储存和周转的重要因素。为评价生物炭介导土壤团聚体对土壤磷素形态、转化及分布的调控作用,本研究基于生物炭长期田间定位试验,选取不施肥(CK)、施生物炭(BC)、施NPK肥(NPK)、NPK肥配施生物炭(NPK+BC)4个处理,于2021年玉米收获后取0~20 cm土壤样品,研究生物炭对土壤团聚体组成、稳定性和各粒级团聚体内各磷组分含量的影响,明确土壤团聚体中磷组分的分布及不同粒级土壤团聚体对不同形态磷组分的相对贡献率。结果表明:1)施用生物炭显著提高了土壤团聚体中粗大团聚体(>2 mm)的比例,降低了粉黏粒(<0.053 mm)的比例,土壤团聚体的平均重量直径和平均几何直径分别提高9.6%和22.2%;2)施用生物炭提高了粒径>0.25 mm团聚体中总无机磷的含量,主要表现在NaHCO_(3)-Pi和NaOH-Pi含量的提高,也提高了细大团聚体(0.25~2 mm)中总有机磷含量,主要表现在NaOH-Po和Residual-P含量的提高;3)施用生物炭减少了粉黏粒(<0.053 mm)对不同磷组分的相对贡献率,增加了粗大团聚体(>2 mm)对不同磷组分的相对贡献率。总之,施用生物炭是改善土壤结构,促进土壤磷素持留和降低土壤磷素流失风险的重要措施。 展开更多
关键词 生物炭 土壤团聚体 无机磷 有机磷 相对贡献率
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