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牛粪和核桃壳生物炭对水溶液中Cd^2+和Zn^2+的吸附研究 预览
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作者 刘剑楠 封吉猛 +2 位作者 李丹 王欣泽 单爱党 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1142-1150,共9页
为有效去除水溶液中Cd^2+和Zn^2+,以牛粪和核桃壳为原料,在不同热解温度下制取生物炭,采用等温吸附法和动力吸附法研究生物炭对水溶液中Cd^2+和Zn^2+的吸附效果和动力学特性,通过生物炭吸附前后的XRD和FTIR表征对比,探究其吸附机理。结... 为有效去除水溶液中Cd^2+和Zn^2+,以牛粪和核桃壳为原料,在不同热解温度下制取生物炭,采用等温吸附法和动力吸附法研究生物炭对水溶液中Cd^2+和Zn^2+的吸附效果和动力学特性,通过生物炭吸附前后的XRD和FTIR表征对比,探究其吸附机理。结果表明:生物质原材料的种类和热裂解温度是影响生物炭吸附效果的两大因素,牛粪生物炭比核桃壳生物炭吸附效果好,700℃制备的生物炭比300℃制备的生物炭吸附效果好;生物炭对Cd^2+和Zn^2+的吸附符合Langmuir方程;700℃制备的牛粪生物炭(DM700)对Cd^2+和Zn^2+的吸附性能最佳,饱和吸附量分别为117.5mg·g^-1和59.4mg·g^-1,其吸附过程由快速吸附和慢速吸附两个阶段组成,符合准二级动力学方程;吸附机理主要是生物炭中的羟基和羧基与Cd^2+、Zn^2+间发生离子交换和络合反应,Cd^2+、Zn^2+被吸附后进一步生成CdCO3和Zn3(PO4)2沉淀。这说明,DM700具备作为水溶液中Cd^2+、Zn^2+吸附剂的潜力,本研究为生物炭去除水中重金属和土壤重金属污染的修复提供了理论依据与应用参考。 展开更多
关键词 牛粪生物 核桃壳生物 CD^2+ ZN^2+ 吸附
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牛粪生物炭对土壤中石油烃的降解研究
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作者 姜宇 林静雯 +1 位作者 郑冬梅 李艳卉 《北方园艺》 CAS 北大核心 2019年第3期121-125,共5页
以牛粪为原材料制备牛粪生物炭,通过牛粪生物炭的添加对沈阳市沈抚污灌区石油烃污染土壤进行降解研究。以期为应用牛粪生物炭原位修复污灌区石油烃污染土壤提供技术支撑。结果表明:牛粪生物炭对土壤中石油烃具有降解作用。当牛粪生物炭... 以牛粪为原材料制备牛粪生物炭,通过牛粪生物炭的添加对沈阳市沈抚污灌区石油烃污染土壤进行降解研究。以期为应用牛粪生物炭原位修复污灌区石油烃污染土壤提供技术支撑。结果表明:牛粪生物炭对土壤中石油烃具有降解作用。当牛粪生物炭热解温度为700℃、牛粪生物炭投加量为75g·kg^-1、土壤初始pH 9、土壤温度为30℃时、石油烃的降解效果最佳(降解率可达65%以上)。牛粪生物炭对石油烃污染土壤具有良好的长效修复效果。 展开更多
关键词 牛粪生物 石油烃 降解率
炭化温度对牛粪生物炭结构性质的影响 预览 被引量:1
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作者 黄惠群 蔡文昌 +2 位作者 张健瑜 李灿 曾和平 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期1561-1568,共8页
以牛粪为原料,在不同炭化温度下(200、300、400、500、600、700℃)采用热裂解法制备生物炭,借助扫描电子显微镜、元素分析仪、比表面积分析仪,结合Boehm滴定法、碘吸附及亚甲蓝吸附等,对所制得的牛粪生物炭的形貌特征、元素组成、比表... 以牛粪为原料,在不同炭化温度下(200、300、400、500、600、700℃)采用热裂解法制备生物炭,借助扫描电子显微镜、元素分析仪、比表面积分析仪,结合Boehm滴定法、碘吸附及亚甲蓝吸附等,对所制得的牛粪生物炭的形貌特征、元素组成、比表面积、孔径、表面官能团和吸附性能等进行分析。结果表明:随着炭化温度升高,产率和挥发分含量降低,灰分和固定碳含量升高,pH值增加,制得生物炭的形貌特征更有规则且孔隙更加紧密。适当的升高炭化温度有利于孔隙的形成及微孔数量的增多,比表面积和孔容逐渐变大,而孔径逐渐减小。随炭化温度升高,牛粪生物炭的C含量增加,而H、O含量减小,N含量先增加后减小,H/C、(O+N)/C和O/C均下降,说明制得生物炭的芳香性和结构稳定性增强,但极性和亲水性减弱。表面官能团中羧基含量随炭化温度升高先增加后降低,羰基含量持续增加,而内酯基、酚羟基含量、酸总量和表面含氧官能团总量逐渐降低。碘吸附值和亚甲基蓝吸附值随炭化温度升高先增加后减小,在600℃下吸附值最大。 展开更多
关键词 废弃物 资源化 化温度 牛粪生物
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牛粪生物炭对紫色土吸附-解吸腐殖酸的影响
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作者 黄惠群 蔡文昌 +2 位作者 张健瑜 李灿 曾和平 《环境化学》 CSCD 北大核心 2018年第5期1099-1109,共11页
通过探讨牛粪生物炭对紫色土吸附-解吸腐殖酸的影响,以减少紫色土腐殖酸的流失、提高腐殖酸利用率,为提高龙川江流域紫色土肥力提供理论依据.采用土培实验,用Langmuir和Freundlich模型、Lagergren准一级和Lagergren准二级动力学方程,研... 通过探讨牛粪生物炭对紫色土吸附-解吸腐殖酸的影响,以减少紫色土腐殖酸的流失、提高腐殖酸利用率,为提高龙川江流域紫色土肥力提供理论依据.采用土培实验,用Langmuir和Freundlich模型、Lagergren准一级和Lagergren准二级动力学方程,研究了不同添加比例牛粪生物炭(BC、CK、1%、3%、5%)对腐殖酸的吸附与解吸的影响.采用扫描电镜、BET等方法分析牛粪生物炭的表面结构以及比表面积,来探讨牛粪生物炭对紫色土吸附和解吸HA的影响机理.结果表明,牛粪生物炭对紫色土等温吸附HA过程符合Langmuir模型,动力学模型符合Lagergren准二级动力学方程;各处理对紫色土等温吸附-解吸HA过程有明显的影响,CK对HA的吸附量和吸附率最低,解吸率最高;5%对HA的吸附量、吸附率和解吸量最高.同时,各处理对紫色土吸附-解吸HA动力学也有明显的影响,在前12 h,吸附速率逐渐增加,随后吸附逐渐达到平衡,吸附过程以化学吸附为主.各处理方法相比,5%更有利于吸附HA,防止HA流失. 展开更多
关键词 牛粪生物 紫色土 腐殖酸 吸附 解吸
牛粪生物炭对蔬菜大棚土壤性能影响 预览 被引量:3
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作者 林静雯 丁海涛 +3 位作者 吴丹 王丹丹 孙丽娜 贺彬 《沈阳大学学报:自然科学版》 CAS 2017年第4期292-296,共5页
研究了牛粪生物炭对蔬菜大棚土壤性能影响,对比了牛粪生物炭单施处理(C)较空白(CK)处理、牛粪生物炭和化肥混施处理(CCF)较化肥单施处理(CF)种植后的情况.结果表明:牛粪生物炭施用明显改善了土壤理化性质,提高了化肥利用率,促... 研究了牛粪生物炭对蔬菜大棚土壤性能影响,对比了牛粪生物炭单施处理(C)较空白(CK)处理、牛粪生物炭和化肥混施处理(CCF)较化肥单施处理(CF)种植后的情况.结果表明:牛粪生物炭施用明显改善了土壤理化性质,提高了化肥利用率,促进了蔬菜生长. 展开更多
关键词 牛粪生物 大棚 土壤 性能 蔬菜
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电子废弃物处理场地重金属污染土壤的钝化修复及其机理初析 预览 被引量:2
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作者 姚海燕 李洋 +6 位作者 龙飞 白建峰 顾卫华 戴珏 赵静 庄绪宁 王景伟 《上海第二工业大学学报》 2016年第2期127-133,共7页
基于对某电子废弃物处理场地周边土壤进行采样分析,发现土壤中重金属的污染主要以As、Cd、Pb为主。针对电子废弃物处理企业场地土壤重金属污染问题,采用牛粪生物炭、菌液以及两者混合物等不同钝化剂修复。As、Cd、Pb污染土壤的实验结果... 基于对某电子废弃物处理场地周边土壤进行采样分析,发现土壤中重金属的污染主要以As、Cd、Pb为主。针对电子废弃物处理企业场地土壤重金属污染问题,采用牛粪生物炭、菌液以及两者混合物等不同钝化剂修复。As、Cd、Pb污染土壤的实验结果表明:不同钝化剂处理后,3种重金属的毒性淋溶(TCLP)提取态均有明显的下降,而且变化趋势基本一致,牛粪生物炭和菌液混合物的修复效果最显著,土壤中有效态(TCLP提取态)As、Cd、Pb分别降低67.8%、64.7%、34.6%。通过XRD、SEM对修复机理进行初步解析表明:钝化剂中含有的多种官能团以及牛粪生物炭的微孔结构、微生物代谢产物中的大分子基团、二价硫离子、磷酸根离子等物质对重金属的稳定化有着重要的影响。 展开更多
关键词 电子废弃物 重金属污染 牛粪生物 菌液 土壤修复 钝化机理
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牛粪生物炭对土壤氮肥淋失的抑制作用 被引量:7
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作者 吴丹 林静雯 +3 位作者 张岩 孙丽娜 王英刚 王东政 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期458-463,共6页
为了探讨以牛粪为原材料制备的生物炭对土壤氮肥淋失的抑制作用,对牛粪生物炭的结构和元素组成进行了表征和分析,并通过人工模拟土柱氮肥淋失实验,研究了生物炭对淋滤液p H值、铵态氮、硝态氮和总氮累积淋失总量及浓度影响。结果显示:... 为了探讨以牛粪为原材料制备的生物炭对土壤氮肥淋失的抑制作用,对牛粪生物炭的结构和元素组成进行了表征和分析,并通过人工模拟土柱氮肥淋失实验,研究了生物炭对淋滤液p H值、铵态氮、硝态氮和总氮累积淋失总量及浓度影响。结果显示:该生物炭具有发达的管状孔洞结构,K,Ca含量比牛粪增加200%和10%;淋滤液p H值随着生物炭比例增加而提高,生物炭5%与对照0%相比,淋滤10天,p H值增幅最大,为12.5%;淋滤30天内,按生物炭0%、2%、3%、4%和5%,铵态氮和硝态氮浓度逐渐降低。淋滤大于40天,生物炭的添加延缓了土壤中硝态氮的淋失时间。生物炭4%~5%,对土壤氮肥淋失的抑制效果最佳,与对照0%相比,铵态氮、硝态氮和总氮累积淋失总量分别减少了16%、32%和32%左右。 展开更多
关键词 牛粪生物 淋滤 铵态氮 硝态氮 总氮
牛粪生物炭对Cd~(2+)的吸附影响因素及特性 被引量:7
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作者 王丹丹 林静雯 +3 位作者 张岩 王禹川 孙丽娜 王英刚 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期3197-3203,共7页
为了考察以牛粪为原料制备的生物炭对水溶液中Cd2+的吸附效果,进行了吸附影响因素、吸附等温线和动力学研究。结果表明,当热解温度为700℃、投加量为20 g/L、溶液初始pH为5、水溶液Cd2+初始浓度为10 mg/L、吸附平衡时间为60 min和溶... 为了考察以牛粪为原料制备的生物炭对水溶液中Cd2+的吸附效果,进行了吸附影响因素、吸附等温线和动力学研究。结果表明,当热解温度为700℃、投加量为20 g/L、溶液初始pH为5、水溶液Cd2+初始浓度为10 mg/L、吸附平衡时间为60 min和溶液温度为25℃时,对Cd2+的吸附效果最佳,Cd2+去除率可达99%以上。提高溶液温度有利于吸附。降低生物炭热解温度和投加量对吸附效果影响不大。Langmuir方程能更好地拟合生物炭对Cd2+的吸附等温过程,吸附过程符合准二级动力学方程。牛粪生物炭是性能优良、价格经济的水溶液中Cd2+的吸附剂。 展开更多
关键词 牛粪生物 Cd2+吸附 去除率 影响因素
不同电解质对牛粪生物质炭中腐殖酸吸附–解吸的影响 预览
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作者 黄惠群 曾和平 +1 位作者 张健瑜 李灿 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期100-106,共7页
本文研究了NaCl、Na2SO4、Na3PO4 3种背景电解质对牛粪生物质炭中腐殖酸吸附和解吸的影响。结果表明:在这3种背景电解质作用下,牛粪生物质炭对腐殖酸的吸附量和吸附率随着加入液腐殖酸浓度的增加而增加,但是增加速度逐渐变缓。3种背景... 本文研究了NaCl、Na2SO4、Na3PO4 3种背景电解质对牛粪生物质炭中腐殖酸吸附和解吸的影响。结果表明:在这3种背景电解质作用下,牛粪生物质炭对腐殖酸的吸附量和吸附率随着加入液腐殖酸浓度的增加而增加,但是增加速度逐渐变缓。3种背景电解质相比,NaCl中牛粪生物质炭对腐殖酸的吸附量和吸附率均为最高,吸附量范围为0.13~6.10 mg/g,吸附率范围为25.40%~87.14%。随着加入液腐殖酸浓度的增加,吸附态腐殖酸的解吸量逐渐增加,解吸率逐渐减小。3种背景电解质相比,Na2SO4中牛粪生物质炭吸附的腐殖酸的解吸量最高,解吸量范围为0.15~0.78 mg/g。加入液腐殖酸浓度为140 mg/L,3种背景电解质中牛粪生物质炭吸附的腐殖酸的解吸量均达到最大值,解吸量的大小顺序为Na2SO4>Na3PO4>NaCl。Na3PO4对腐殖酸的解吸率影响最大,解吸率范围为17.24%~90.55%,NaCl对腐殖酸的解吸率影响最小,解吸率范围为8.22%~53.54%。用Langmuir拟合3种背景电解质中腐殖酸的等温吸附曲线和等温解吸曲线,其相关系数都达到显著水平。研究结果揭示了不同背景电解质对牛粪生物质炭吸附和解吸腐殖酸的影响,可为土壤保土保肥提供理论参考。 展开更多
关键词 电解质 牛粪生物 腐殖酸 吸附 解吸
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牛粪源生物炭对水中甲基紫的吸附动力学和热力学 被引量:4
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作者 尹丽 邹海燕 +3 位作者 费陶 肖小雨 张慧 何仲视 《环境化学》 CSCD 北大核心 2017年第12期2650-2657,共8页
600℃缺氧热解制得牛粪源生物炭(CBC),采用SEM、FTIR和XRD等分析手段对生物炭理化性质进行表征,并通过静态平衡吸附法研究了CBC对甲基紫的吸附动力学及热力学过程.结果表明,甲基紫的吸附量随着其初始浓度的增加而增大,初始浓度由10 mg... 600℃缺氧热解制得牛粪源生物炭(CBC),采用SEM、FTIR和XRD等分析手段对生物炭理化性质进行表征,并通过静态平衡吸附法研究了CBC对甲基紫的吸附动力学及热力学过程.结果表明,甲基紫的吸附量随着其初始浓度的增加而增大,初始浓度由10 mg·L~(-1)增加到40 mg·L~(-1),平衡吸附量由5 mg·g~(-1)提高到30 mg·g~(-1),吸附过程先快后慢,60 min后吸附达到平衡;甲基紫的吸附量还随溶液pH的增加而增大,随温度的升高而增大;用准一级动力学方程、准二级动力学方程、Langmuir吸附等温方程、Freundlich吸附等温方程对试验数据进行拟合,结果表明,准二级动力学模型更准确地反映其吸附动力学过程,Freundlich等温方程与实验数据拟合度更好,即甲基紫在CBC上的吸附以化学吸附为主;吸附热力学参数ΔG~o〈0、ΔS~o〉0、ΔH~o〉0,表明甲基紫在CBC上的吸附是自发进行的吸热过程. 展开更多
关键词 吸附 牛粪生物 甲基紫 动力学 热力学
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