生物炭中溶解性有机质的光谱分析

生物炭中溶解性有机质的光谱分析

论文摘要

稻壳和木屑是农林业废物处理与利用的重点,将稻壳和木屑制备成生物炭并用于环境污染与防治成为研究热点,但对稻壳和木屑生物炭中溶解性有机质(DOM)的研究还较少。以稻壳和木屑为生物质原料,在不同温度(200~700℃)下制备稻壳和木屑生物炭,利用紫外-可见光谱、三维荧光光谱和红外光谱技术对生物炭DOM的光谱特征进行分析,研究不同热解温度对生物炭DOM光谱特征的影响。结果表明,随着热解温度升高,稻壳和木屑生物炭DOM中溶解性有机碳(DOC)浓度逐渐降低,且木屑生物炭的DOC浓度远高于相同温度下的稻壳生物炭。稻壳和木屑生物炭DOM的紫外吸收均随着波长的增大而逐渐降低,且随着热解温度升高,稻壳生物炭DOM的吸光度先增加后降低,而木屑生物炭DOM则持续降低。紫外光谱的特征参数值(SUVA254和SUVA260)随着热解温度升高变化趋势相同,且在相同温度下,稻壳生物炭DOM的特征参数值均高于木屑。三维荧光光谱表明稻壳和木屑生物炭DOM的荧光峰主要出现在λex/em=300~315/400~425 nm和λex/em=210~245/380~435 nm波段,分别代表类腐殖质荧光峰和富里酸荧光峰,可用来表示生物炭DOM的腐殖化程度和疏水组分含量。随温度升高,稻壳生物炭DOM的腐殖化程度和疏水组分含量先升高后降低,而木屑生物炭DOM则逐渐降低。三维荧光参数表明稻壳和木屑生物炭DOM的自生源指标(autochthonous index, BIX)不强,生物可利用性和类蛋白比例较低;随着温度升高稻壳生物炭DOM腐殖化指数(humification index, HIX)先增加后降低,而木屑生物炭DOM的HIX则逐渐降低。此外,红外光谱结果表明,随着热解温度的升高,稻壳和木屑生物炭DOM中—OH逐渐降低,—CH2、—CH3变化不明显,芳环CC, C—H增强,芳香化程度增强。

论文目录

  • 引 言
  • 1 实验部分
  •   1.1 生物炭的制备
  •   1.2 DOM的提取和测定
  •   1.3 光谱性质的测定
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 DOC浓度
  •   2.2 紫外-可见光谱分析
  •   2.3 荧光光谱分析
  •   2.4 红外光谱分析
  • 3 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李飞跃,桂向阳,许吉宏,马吉然,文正午,范行军,蔡永兵,汪建飞

    关键词: 温度,生物炭,溶解性有机质,光谱分析

    来源: 光谱学与光谱分析 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 化学,环境科学与资源利用

    单位: 安徽科技学院资源与环境学院,上海交通大学中英国际低碳学院

    基金: 国家自然科学基金项目(21607002,41705107),安徽省自然科学基金项目(1708085QD85,1808085QD110),国家重点研发计划项目(2017YFD0200808),安徽省科技计划项目(1704e1002238),安徽科技学院稳定人才项目资助

    分类号: O657.3;X703

    页码: 3475-3481

    总页数: 7

    文件大小: 3936K

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