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| 水稻秸秆生物碳的结构特征及其对有机污染物的吸附性能 | |
| 引用本文： | 陈再明,陈宝梁,周丹丹.水稻秸秆生物碳的结构特征及其对有机污染物的吸附性能[J].环境科学学报,2013,33(1):9-19. |
| 作者姓名： | 陈再明 陈宝梁 周丹丹 |
| 作者单位： | 1. 浙江大学环境科学系,杭州,310058 2. 浙江大学环境科学系,杭州310058;浙江省有机污染过程与控制重点实验室,杭州310058 3. 浙江大学环境科学系,杭州310058;浙江省台州市环境科学设计研究院,台州318000 |
| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(No.41071210);浙江省自然科学基金杰出青年基金项目(No.R5100105) |
| 摘 要： | 以水稻秸秆为原料,采用限氧裂解法制备了不同温度(100 ～ 700℃)的秸秆生物碳,用TG-DTG热重分析、CHNO元素分析、FTIR、BET-N2比表面及孔径分布等手段表征生物碳的组成与结构,研究生物碳吸附水中硝基苯、对硝基甲苯、萘、菲等有机污染物的性能及影响因素,探讨其作用机制及构-效关系,试图为高效利用废弃农业秸秆资源、制备廉价的有机物吸附材料提供理论依据.结果表明,水稻秸秆生物碳含有丰富的有机碳组分和无机矿物组分,随着裂解温度升高,生物碳中有机组分的含碳量逐渐升高、极性减弱、芳香性增强,而无机矿物组分的相对含量则不断增加;当裂解温度从300℃升至400℃时,比表面积突然增大(0.16→110 m2·g-1)、微孔结构被打开,主要由于水稻秸秆中纤维素组分大量分解所致.水稻秸秆生物碳吸附有机污染物的主要介质为有机组分,等温吸附曲线符合Freundlich方程,回归参数N、logKf与生物碳的芳香性指数(H/C原子比)呈良好的线性关系;定量描述了分配作用和表面吸附作用的相对贡献.随碳化温度升高,等温吸附曲线由线性变为非线性,吸附机制从分配作用→分配作用+表面吸附作用→表面吸附作用;分配作用部分与有机污染物的logKow呈正相关,而表面吸附则与污染物的疏水性、分子尺寸及其与生物碳的极性匹配性有关. |
| 关 键 词： | 生物碳 水稻秸秆 有机污染物 吸附作用 构-效关系 |
| 收稿时间： | 2012/3/25 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2012/4/23 0:00:00 |
Composition and sorption properties of rice-straw derived biochars |
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| CHEN Zaiming,CHEN Baoliang and ZHOU Dandan.Composition and sorption properties of rice-straw derived biochars[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2013,33(1):9-19. | |
| Authors: | CHEN Zaiming CHEN Baoliang and ZHOU Dandan |
| Affiliation: | Department of Environmental Science, Zhejiang University, Hangzhou 310058;1. Department of Environmental Science, Zhejiang University, Hangzhou 310058;2. Zhejiang Provincial Key Laboratory of Organic Pollution Process and Control, Hangzhou 310058;1. Department of Environmental Science, Zhejiang University, Hangzhou 310058;2. Taizhou Academy of Environmental Research and Design, Taizhou 318000 |
| Abstract: | |
| Keywords: | biochar rice straw organic pollutants sorption mechanism |
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