【摘 要】
:
近年来,在生物地球化学和环境技术相关的氧化还原反应中,生物炭可以作为“生物地球化学电池”,介导电子转移,参与元素的生物地球化学循环,转化重金属等。所以,生物炭常用于环境修复、土壤固碳和提高土壤肥力等方面。在自然环境中生物炭经历老化、化学和微生物降解后会分解出纳米级生物炭颗粒。纳米生物炭的氧化还原特性电子介导效应有明显作用,对环境的显著影响更应该受到我们关注。本论文首先以小麦秸秆为原料,在400℃和
论文部分内容阅读
近年来,在生物地球化学和环境技术相关的氧化还原反应中,生物炭可以作为“生物地球化学电池”,介导电子转移,参与元素的生物地球化学循环,转化重金属等。所以,生物炭常用于环境修复、土壤固碳和提高土壤肥力等方面。在自然环境中生物炭经历老化、化学和微生物降解后会分解出纳米级生物炭颗粒。纳米生物炭的氧化还原特性电子介导效应有明显作用,对环境的显著影响更应该受到我们关注。本论文首先以小麦秸秆为原料,在400℃和700℃热解温度制备生物炭,通过超声破碎、离心、冷冻干燥等手段提取纳米生物炭(NBC-400,NBC-700)。借助SEM、粒径分布、BET、XPS、FTIR、Zeta电位、电化学测量(CVs、MEO、MER)等多种方法测定纳米生物炭的理化特性和氧化还原特性;通过赤铁矿(Fe2O3)和锰氧化物(Mn O2),甲基橙(MO)降解为研究对象,探究纳米生物炭电子介导效应;通过对土壤溶解性有机物的光谱分析(UV-Vis、FTIR)和高分辨质谱、高通量测序等手段研究纳米生物炭对土壤溶解性有机物转化和微生物群落变化的作用机制。主要结论如下:(1)通过SEM、粒径分布、BET、XPS和FTIR技术表征纳米生物炭的形貌、大小、官能团组成等。结果显示,纳米生物炭是形状不规则的颗粒,NBC-400和NBC-700的平均粒径分别78.8±1.9 nm和122.0±2.1 nm,比表面积分别为41.2 m~2·g-1和323.66 m~2·g-1;两者的官能团组成相似,但含量不同,NBC-700的芳香烃缩合度高于NBC-400。(2)通过电化学手段(CVs、MEO、MER、LSV),Zeta电位和动力学表征纳米生物炭的氧化还原特性和电子介导效应。结果表明,NBC表面带有负电荷且NBC-700比NBC-400带的负电荷多;NBC-400和NBC-700的ETCs分别为196.57和363.47μmole-·g C-1;NBC-700的电子传递能力比NBC-400的好。NBC-400、NBC-700介导Mn O2的还原百分率分别是4.54和5.18,是他们对应原始生物炭的1.62和2.56倍。50 mg/L NBC-400和NBC-700介导硫化钠还原甲基橙的实验结果表明,快速降解阶段的降解率K分别是0.115和0.154,而BBC-400和BBC-700的K分别是0.029和0.065。(3)通过光谱(UV-Vis、FTIR)、高分辨质谱和高通量测序对土壤溶解性有机碳进行分析,结果显示,纳米生物炭对DOM的官能团形成和芳香化、腐殖化有促进作用,能减少土壤中难降解性物质的含量;纳米生物炭能使土壤DOM生成偏向于高O/C和低H/C化合物,对土壤DOM不饱和共轭双键有促进作用,对土壤环境修复有重要的作用。纳米生物炭对土壤物种丰度和群落多样性有一定影响,能够促进土壤中固氮微生物(蓝藻和变形菌门部分种属)的生长,加强土壤微生物的固氮作用;同时促进了土壤中利用碳源的微生物,如厚壁菌门的生长,使土壤中难溶化合物得到降解。本研究对纳米生物炭的氧化还原特性的探讨为生物炭的土壤环境效应机制提供理论依据。
其他文献
经济全球化浪潮下,面对国内国际两个市场,“走出去”政策逐渐吸引企业目光。海外并购能够拓展资源、拓宽市场、促进结构变革。但是,海外并购并非企业发展的“万金油”,并购中涉及诸多风险,处处暗藏危机。在已有文献中,国外理论体系较为完善和成熟,但是其研究结论未必适用于发展中国家。与并购绩效相比,国内学者较少对海外并购全流程风险进行研究。为此,本文选取海外并购经验丰富的汤臣倍健作为研究对象,重点研究以下问题:
近年来,大气细颗粒物(PM2.5)污染带来的环境问题在世界范围内受到广泛关注,而部分中国城市的污染问题比较严重。PM2.5的组成成分多样且复杂,有机化合物是其主要成分之一。苯并三唑类化合物(Benzotriazole-based compounds,BTRs)是一类由苯环和含三个氮原子的五元杂环组成的有机化合物,主要添加于除冰/防冻液、洗涤剂、洗衣粉、以及冷却液和制动液等产品中,广泛应用于日常生活
工业废水中常含有机染料及重金属等污染物,严重危害水生环境与人体健康,需进行有效去除。当前污水处理技术中,吸附法具有操作简便、经济实用及效果明显等优势,是处理水体污染的有效方法。因此,研究制备出高效吸附、环保经济的吸附剂有望解决当前工业废水处理不力的难题。纤维素作为自然界中来源丰富的生物聚合物,具有绿色环保、结构稳定等优势,特别是由纤维素纯化而来的微晶纤维素(MCC),易通过改性处理赋予其功能性,在
邻苯二甲酸酯(PAEs)作为一类通用性的增塑剂和溶剂,在工业生产及日常生活中有着极为广泛的应用。邻苯二甲酸酯在产品生产、消费及废弃处置等多个环节均会释放到环境中,在大气、室内灰尘、土壤及沉积物中均发现高浓度的邻苯二甲酸酯,使其成为备受关注的有机污染物。环境中的邻苯二甲酸酯可经呼吸吸入、饮食摄入及皮肤吸收等途径进入人体,其代谢物也在人体尿液、血液和母乳中频频检出。然而,有关邻苯二甲酸酯经皮肤暴露途径
随着并购事件的频繁发生,我国上市公司并购商誉金额急剧增长。尤其是技术门槛较高和需求弹性较低的医药生物行业,其并购活动呈现出“高溢价”的特点。然而频发的商誉暴雷事件给资本市场带来了扰乱,商誉会计处理的公允性受到了人们的质疑。那么在并购商誉计量实践中都存在哪些问题,这些问题为何发生,又该如何改进和规避等都是亟待解决的问题。因此本文确立研究问题为:如何更科学更客观地反映商誉的价值和价值波动。具体又可拆分
随着工业化进程加快,我国土壤污染问题愈发严重,其中疏水性有机污染物在工业场地土壤中的污染水平及其潜在风险备受关注。然而,我国风险评估体系仍不完善,缺乏适合本国的暴露参数,尤其是作为关键参数的经口生物可给度(BAc),且存在BAc难以跨场地应用于风险评估当中的问题。鉴于此,本研究通过优化加标制样、净化和仪器分析条件,建立了加速溶剂萃取-气相色谱联用质谱(GC-MS/MS)测定土壤中16种多环芳烃(P
企业制度本质上是所有权与经营权的两权分离,在这一基础上由此会必然带来所有者与经营者之间的代理矛盾问题。在这种背景下,一种用于缓解所有者与经营者之间矛盾的方法顺势而生,即股权激励。股权激励通过在满足一定条件的背景下给予员工一定的股权,赋予其具备主人翁意识,调和企业制度发展中面临的委托代理问题。但是我国目前现行的股权激励制度,无论是在理论还是实践方面都存在诸多不足,无法达成预期的激励效果。在股权激励计
铁是我国用量最大、用途最广的金属。2021年我国进口铁矿砂及其精矿共11.2亿吨,同年我国铁尾矿产量8.41亿吨,铁尾矿利用率仅18.9%,大量铁尾矿未得到有效利用,不仅造成大量土地浪费,而且对周边生态环境造成巨大的浸出毒性风险。因此,亟需经济环保的回收工艺来回收尾矿中的铁资源。磁化焙烧被认为是回收尾矿中铁资源的有效途径。本文以植物生物质为还原剂,提出了生物质磁化焙烧-三阶磁选工艺对铁元素进行有效
碳减排、碳中和是我国现阶段重要的战略目标,对于环境生态保护和经济健康发展具有重大意义。二氧化碳(Carbon dioxide,CO2)地质封存(CO2 geological storage,CGS)作为一项将工业中排放的非纯净CO2进行永久封存的技术之一,可有效减少工业CO2的排放。溶解封存是CGS中重要的封存机制之一。其中,由于CO2溶解而发生的对流混合过程,又称对流指进现象,有利于提高CO2地
股票回购是近年来理论界和实务界的热点之一,受到国内外学者的广泛关注。股份回购是指上市公司在市场上购回本公司已发行股票的行为,股份回购可能会给企业带来稳定下行股价、调节财务杠杆及优化资本结构等积极影响,因此股份回购被越来越多的国内外企业所青睐。实施股份回购会对财务状况如股价、财务指标、公司价值等财务效应产生影响,因此,本文将在宏观经济环境和公司经营状况背景下,研究股份回购的动因及回购股份的财务效应。