| 不同原料生物炭对铵态氮的吸附性能研究 |
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| 引用本文： | 宋婷婷,赖欣,王知文,方明,杨殿林,居学海,李洁,张贵龙. 不同原料生物炭对铵态氮的吸附性能研究[J]. 农业环境科学学报, 2018, 37(3): 576-584 |
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| 作者姓名： | 宋婷婷 赖欣 王知文 方明 杨殿林 居学海 李洁 张贵龙 |
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| 作者单位： | 沈阳农业大学植物保护学院, 沈阳 110866;农业部环境保护科研监测所, 天津 300191,农业部环境保护科研监测所, 天津 300191,东北农业大学资源与环境学院, 哈尔滨 150030,农业部环境保护科研监测所, 天津 300191,沈阳农业大学植物保护学院, 沈阳 110866,农业部农业生态与资源保护总站, 北京 100125,农业部环境保护科研监测所, 天津 300191,沈阳农业大学植物保护学院, 沈阳 110866;农业部环境保护科研监测所, 天津 300191 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（41571292）；国家科技支撑计划课题（2014BAD14B05）；中央级科研院所基本科研业务费专项；国家重点研发计划项目（2016YFD0201201） |
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| 摘 要： | 为探讨不同原料生物炭对铵态氮吸附量及吸附机制,以花生壳、玉米秆、杨木屑和竹屑为原料,在500℃下充N_2保护热解制备生物炭,通过电镜扫面图(SEM)与傅立叶红外光谱图(FTIR)表征NH_4~+-N在生物炭表面的吸附特征,结合批量平衡吸附试验,对比研究不同原料生物炭对NH_4~+-N的吸附性能。结果表明:吸附后生物炭表面附着颗粒或粉末物质,孔隙被填充,表面变得较为平坦。四种生物炭表面分布的-OH、-C=O、-C-O,以及花生壳生物炭与玉米秆生物炭表面的-CH_3、-CH_2、-O-参与了吸附;Langmuir方程可以较好地拟合四种生物炭对NH_4~+-N的等温吸附;吸附均在50 min内达到平衡,伪二级动力学方程均可以较好地描述生物炭对NH_4~+-N的动力学吸附过程;在溶液pH=7.00条件下,初始浓度为800 mg·L~(-1)的体系中,四种生物炭对NH_4~+-N的最大吸附量为9.5~15 mg·g~(-1),吸附能力大小为花生壳生物炭玉米秆生物炭竹屑生物炭杨木屑生物炭。研究表明,生物炭表面含氧官能团对吸附NH_4~+-N起到决定性作用,吸附为单分子层吸附,且由快速反应所控制,四种生物炭中吸附性最好的是花生壳生物炭。
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| 关 键 词： | 生物炭 铵态氮 吸附等温线 动力学吸附 含氧官能团 |
| 收稿时间： | 2017-08-17 |
Adsorption of ammonium nitrogen by biochars produced from different biomasses |
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| SONG Ting-ting,LAI Xin,WANG Zhi-wen,FANG Ming,YANG Dian-lin,JU Xue-hai,LI Jie and ZHANG Gui-long. Adsorption of ammonium nitrogen by biochars produced from different biomasses[J]. Journal of Agro-Environment Science( J. Agro-Environ. Sci.), 2018, 37(3): 576-584 |
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| Authors: | SONG Ting-ting LAI Xin WANG Zhi-wen FANG Ming YANG Dian-lin JU Xue-hai LI Jie ZHANG Gui-long |
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| Affiliation: | College of Plant Protection, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China;Agro-Environmental Protection Institute, Ministry of Agriculture, Tianjin 300191, China,Agro-Environmental Protection Institute, Ministry of Agriculture, Tianjin 300191, China,College of Resources and Environment, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China,Agro-Environmental Protection Institute, Ministry of Agriculture, Tianjin 300191, China,College of Plant Protection, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China,Rural Energy & Environment Agency, Ministry of Agriculture, Beijing 100125, China,Agro-Environmental Protection Institute, Ministry of Agriculture, Tianjin 300191, China and College of Plant Protection, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China;Agro-Environmental Protection Institute, Ministry of Agriculture, Tianjin 300191, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | biochar ammonium nitrogen adsorption isotherm kinetic adsorption oxygen-containing functional group |
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