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| 1 | 改性生物炭对水体中氮和磷共去除:改性方法和吸附机制显示文摘水体中氮和磷的共去除和资源化利用一直是研究的热点,生物炭应用为其提供了新的选择。综述了改性生物炭对氮和磷的共去除,重点聚焦在改性方法和吸附机制。生物炭改性方法主要为矿物质的负载,具体可分为镁改性、铁改性、双金属改性、其它矿物质改性等。改性目的是增加生物炭的比表面积和孔隙结构;强化静电作用;加强离子交换能力;增强配合能力;促进沉淀作用,特别是促进鸟粪石结晶反应,回收资源。改性生物炭对氮和磷共去除的机制涉及:更高比表面积和发达孔隙结构提供更多的吸附点位;表面电性和氮磷之间的静电作用;矿物质组分与氮磷之间的离子交换作用;多种官能团能与氮磷产生配合作用;矿物组分能与氨氮和磷酸盐发生沉淀作用,特别是鸟粪石化学沉淀。未来的研究方向是:创新生物炭的改性方法;借助先进的手段揭示共去除的微观机制;回收氮磷制备缓释肥;改性生物炭在实际水体中的应用。 | 王硕 汪雅茹 尹通 刘慧 范子涵 范世锁 | 2023 | 化学试剂2023，45，7： | 3 |
| 2 | Ca改性生物炭对土壤磷赋存形态影响及稳定化机制显示文摘针对湖库周边农田淹没后土壤磷释放风险控制的问题,采用共热解法制备Ca改性生物炭(Ca-BC),通过X射线光电子能谱分析(XPS)、X射线多晶粉末衍射分析(XRD)、吸附实验和模拟培养实验等,进行Ca-BC对土壤磷赋存形态影响和稳定化机制研究.结果表明,Ca-BC吸附磷的过程符合Langmuir(R^(2)=0.940)和一级吸附动力学模型(R^(2)=0.961),表明该吸附过程为化学作用主导的单层吸附,最大吸附量达到267.93 mg·g^(-1).模拟培养实验表明,当Ca-BC添加量为1%时,土壤中较活跃性的交换态磷形态从7.42%下降至4.59%.XRD结果表明,Ca-BC吸附磷后出现Ca_(3)(PO_(4))_(2)和Ca_(5)(PO_(4))_(3)(OH)吸收峰,证明磷酸盐在生物炭表面形成较稳定的晶体沉淀.XPS分析表明,生物炭表面羰基官能团参与磷固定过程,提高了生物炭对磷的吸附能力.总体来讲,CaBC添加量大于1%时,对磷的释放有较好的固定能力,具备对土壤磷释放控制的潜在应用价值. | 张超 翟付杰 单保庆 | 2024 | 环境科学2024，45，2： | 1 |
| 3 | 钙镁型秸秆生物炭肥缓释性能及其对玉米生长的影响显示文摘化肥的一次施用量过大造成面源污染,给生态环境带来了诸多负面影响,功能化生物炭是构建化肥缓释的重要材料,是生物炭基缓释肥开发的一条途径。该研究以玉米秸秆为炭原料,鸡蛋壳为钙原料,基于热解转化技术耦合氮磷的同步富集制备钙镁型秸秆生物炭肥(Ca/Mg-BCF)。通过温度和pH值对Ca/Mg-BCF缓释性能的影响试验、缓释动力学和淋溶模拟试验等,研究了Ca/Mg-BCF的缓释性能;结合表征技术,初步揭示其缓释氮磷的机理;利用盆栽试验考察了该炭肥与传统化肥对玉米生长影响。结果表明:Ca/Mg-BCF对N和P的缓释作用明显优于化肥(CF),Ca/Mg-BCF对N和P的释放率(5.90%和8.68%)在缓释48 h后,分别比CF降低了88.10个百分点和74.22个百分点;淋溶试验证明,Ca/Mg-BCF对N和P的累积释放率呈现缓慢增长的趋势;Ca/Mg-BCF对养分的释放受温度(10~40℃)的影响较小,其对N和P的释放分别在pH值为1~7和3~10之间较为平稳。Ca/Mg-BCF对N和P的缓释性能,主要受多种作用协同控制,包括鸟粪石等晶体的溶解速率、磷酸根的再沉淀、静电吸引以及生物炭的限域效应等。此外,Ca/Mg-BCF对玉米生长具有显著的促进作用,效果优于施用等量的化肥,是一种有应用前景的缓释肥。 | 陈明明 刘伟伟 梅春歌 李晓玉 罗伟晨 钱陵 程备久 马欢 | 2023 | 农业工程学报2023，39，16： | 0 |
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