化学老化后稻壳生物炭理化性质的改变及微观结构表征

作     者：黄兆琴 胡林潮 程德义 马伟胜 徐昕 代静玉 HUANG Zhaoqin;HU Linchao;CHENG Deyi;MA Weisheng;XU Xin;DAI Jingyu

作者机构：南京农业大学南京210095 江苏城市职业学院南京210017 常州大学常州213164 

出 版 物：《环境化学》 (Environmental Chemistry)

年 卷 期：2019年第38卷第8期

页      面：1735-1744页

核心收录：

学科分类：083001[工学-环境科学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(41403095) 江苏省自然科学基金(BK20150265) 江苏省环境科学研究院横向课题(HX2017003)资助~~ 

主　　题：生物炭 化学老化 理化性质 微观结构表征 稻壳 

摘      要：为研究化学老化对生物炭理化性质与微观结构的影响,本研究采用H2O2、HNO3老化不同温度(350℃和550℃)下制备的稻壳生物炭,并利用元素分析、扫描电镜、漫反射红外光谱、X射线光电子能谱等测定比较生物炭老化前后表面理化性质及微观结构的变化.结果表明,经两种氧化剂老化后两种生物炭中O元素含量及O/C原子比均增加.与老化前生物炭相比,老化后两种生物炭中羟基、羧基、酮羰基、脂肪醚、酯基等含氧官能团的含量均发生不同程度的变化.通过漫反射红外与X射线光电子能谱分析相结合,发现两种稻壳生物炭经H2O2、HNO3老化后均生成了羟基、羧基等含氧官能团,从而使得生物炭极性增加.此外,经HNO3老化后稻壳炭表面生成硝基、硝酸盐等含氮基团,N元素含量亦显著增加.但氧化剂对两种温度下制备的生物炭中炭元素含量影响存在差异:经H2O2、HNO3氧化后550℃制备的生物炭(R550)中C元素含量与芳香性降低;而经H2O2氧化后,350℃制备的生物炭(R350)中C元素含量与芳香性均上升.