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活化铁尾砂与镁改性生物炭配施对水稻幼苗生长及盐碱土性质的影响 被引量:3
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作者 罗春峰 张晓蓉 +4 位作者 巩宗强 贾艳杰 赵祥 刘凤飞 郭伟 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期68-78,共11页
为探究活化的高硅型铁尾砂与镁改性生物炭配施材料对水稻幼苗生长及盐碱土壤理化性质的影响以及改善盐碱地水稻生产力的可行性,本研究应用电子扫描显微镜对生物炭材料进行形貌结构观察,应用傅里叶变换红外光谱仪对生物炭材料进行官能团... 为探究活化的高硅型铁尾砂与镁改性生物炭配施材料对水稻幼苗生长及盐碱土壤理化性质的影响以及改善盐碱地水稻生产力的可行性,本研究应用电子扫描显微镜对生物炭材料进行形貌结构观察,应用傅里叶变换红外光谱仪对生物炭材料进行官能团表征;开展盆栽实验,探究活化铁尾砂与生物炭材料配施对水稻幼苗的形态学和生理学的影响及对盐碱土的改善效果。结果表明,相比于其他生物炭材料,活化铁尾砂-镁改性生物炭材料孔隙较大,表面更加粗糙,对于养分的吸附能力强,表面的官能团丰富。盆栽实验中活化铁尾砂-镁改性生物炭配施组中水稻幼苗株高、根长、根冠比和干质量分别较对照组提高12.61%、191.49%、42.93%和100.00%;叶片的丙二醛和活性氧含量分别降低65.76%和46.46%;过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、叶绿素和可溶性蛋白值分别升高117.35%、44.75%、55.00%和19.31%。施用活化铁尾砂-镁改性生物炭材料后,盐碱土的电导率降低,p H、总碳、总氮、土壤有效硅、总磷和总钾含量升高。研究证明活化铁尾砂-镁改性生物炭材料性能优越,并且活化铁尾砂与镁改性生物炭配施改善了盐碱土壤理化性质和养分含量,使水稻幼苗活性氧含量降低及抗氧化酶活性提升,减缓盐碱土对水稻幼苗生长的胁迫,促进盐碱土壤中水稻幼苗生理过程,增加干物质积累,可以促进盐碱地水稻幼苗生长。 展开更多
关键词 活化铁尾砂-镁改性生物炭材料 水稻 酶活性 苏打盐碱土
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磷镁改性生物炭复合材料可控设计及对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的协同吸附特性研究
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作者 严健辉 俞缙 +4 位作者 罗金志 蔡燕燕 黄俊峰 陈荣淋 严尊楠 《水资源与水工程学报》 2025年第4期61-69,共9页
针对铜、锌等重金属污染物进入河流、湖泊等地表水体导致的水质严重恶化,研发了一种可控设计的磷镁改性生物炭复合材料Mg@HAp-BC,以探究其在复杂液固比条件及多酸性环境下的高效吸附Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的机制,并采用响应面法优化Mg@HAp-BC... 针对铜、锌等重金属污染物进入河流、湖泊等地表水体导致的水质严重恶化,研发了一种可控设计的磷镁改性生物炭复合材料Mg@HAp-BC,以探究其在复杂液固比条件及多酸性环境下的高效吸附Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的机制,并采用响应面法优化Mg@HAp-BC的组成。结果表明:液固比(L/S)是影响Mg@HAp-BC吸附效率的最关键因素,当液固比为0.05时,在pH=2条件下对Zn(Ⅱ)的吸附量达到了111.639 mg/g,显著优于对照组;Langmuir模型和伪二阶动力学方程的结果显示,Mg@HAp-BC的吸附过程中,化学吸附占据主导地位,且吸附主要表现为均质单分子层吸附;XRD和SEM-EDS分析揭示,Mg@HAp-BC通过静电吸引、离子交换以及表面络合等多种机制协同进行重金属吸附。研究结果证实了Mg@HAp-BC作为一种新型绿色高效的吸附剂,在重金属污染治理方面具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 镁改性生物炭 重金属 吸附机理 液固比参数(L/S) 响应面设计 复合材料
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镁改性芦苇生物炭对水环境中磷酸盐的吸附特性 被引量:20
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作者 杭嘉祥 李法云 +2 位作者 梁晶 吝美霞 王艳杰 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期1235-1244,共10页
为了实现湿地水生植物资源化利用,加强对水环境中磷污染的控制,以中国东北地区湿地典型水生植物芦苇(Phragmites australis)为生物质材料,在700℃条件下制备成生物炭,用六水合氯化镁作为改性剂对生物炭进行改性,通过SEM和能谱分析对芦... 为了实现湿地水生植物资源化利用,加强对水环境中磷污染的控制,以中国东北地区湿地典型水生植物芦苇(Phragmites australis)为生物质材料,在700℃条件下制备成生物炭,用六水合氯化镁作为改性剂对生物炭进行改性,通过SEM和能谱分析对芦苇生物炭改性前后进行表征,发现未改性的芦苇生物炭的电镜呈明显的孔隙结构,孔壁薄,孔隙排列有序,Mg元素含量仅为0.17%;而镁改性芦苇生物炭的孔隙负载了一些针状结构,且Mg元素的含量达到5.04%。说明镁离子成功负载在生物炭的表面。通过SEM、EDS、FTIR、XRD等技术对镁改性芦苇生物炭吸附磷酸盐前后进行表征,发现磷酸盐主要以MgHPO4和Mg3(PO4)2的形态吸附在镁改性生物炭上。吸附动力学实验结果表明,镁改性生物炭对磷酸盐的吸附过程符合准二级动力学模型,吸附机理是由物理吸附和化学吸附共同作用的。通过颗粒内扩散模型的分析发现吸附速率由表面吸附、液膜扩散和颗粒内扩散等共同决定。镁改性生物炭对磷酸盐的吸附热力学可以用Langmuir方程描述(R2=0.9386),表明该吸附行为主要是单分子层吸附。共存离子实验表明,HCO3−和CO32−能明显抑制镁改性生物炭对磷酸盐的吸附。经过3次解吸,镁改性生物炭吸附后的磷可全部释放。当温度为308 K,改性剂浓度为2 mol·L^−1,改性生物炭投加量为2.0 g·L^−1,pH为7.0时,吸附效果最佳,吸附量可达到2.37 mg·g^−1。 展开更多
关键词 芦苇 镁改性生物炭 水环境 磷酸盐 吸附特性
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载镁香蕉秆基生物炭对氮磷的吸附性能研究 被引量:24
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作者 蒋艳红 李安玉 +1 位作者 严发 邓华 《农业资源与环境学报》 CAS 北大核心 2018年第6期559-567,共9页
以香蕉秸秆为原料,氯化镁(MgCl_2)为改性剂,通过限氧热解法(温度673 K)制备生物质炭。利用扫描电镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射等技术分析了镁改性生物质炭对氮、磷的吸附机理。结果表明,通过镁改性,生物质炭对氮、磷的吸附量得到显著... 以香蕉秸秆为原料,氯化镁(MgCl_2)为改性剂,通过限氧热解法(温度673 K)制备生物质炭。利用扫描电镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射等技术分析了镁改性生物质炭对氮、磷的吸附机理。结果表明,通过镁改性,生物质炭对氮、磷的吸附量得到显著提高,最大吸附量分别达13.80、18.21 mg·g^(-1);对氮、磷的等温吸附曲线均符合Langmuir曲线,为单层吸附,吸附机理主要以化学吸附为主;吸附平衡时间约为150 min,氨氮和磷的吸附动力学均符合准二级动力学拟合方程,吸附过程受多步骤控制。该载镁生物质炭可以作为潜在吸附剂去除废水和富营养化水体中过量的氮、磷。 展开更多
关键词 香蕉秸秆 镁改性生物炭 吸附性能
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广玉兰叶生物炭负载Mg氧化物复合吸附剂的制备及其对含磷溶液的吸附性能 被引量:3
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作者 陈威 陈凤婷 任宇亭 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第1期99-104,M0008,共7页
利用固体废弃物广玉兰树叶,经过低温慢速热解制备成生物炭,并通过MgCl 2改性得到改性生物炭(MBC)。通过扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能量色散谱仪(EDS)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)等,对改性广... 利用固体废弃物广玉兰树叶,经过低温慢速热解制备成生物炭,并通过MgCl 2改性得到改性生物炭(MBC)。通过扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能量色散谱仪(EDS)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)等,对改性广玉兰叶生物炭进行了表征。研究结果表明:MgO负载到生物炭表面,MBC对磷的吸附符合弗罗因德得希等温吸附模型及准二级动力学模型。理论上最大吸附量可达37.5 mg·L^(-1)。MBC对磷的吸附机理主要包括配体交换、静电相互作用和沉淀。 展开更多
关键词 广玉兰 镁改性生物炭 吸附
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