【摘 要】
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腐植酸是一种具有胶体性质和多维空间结构的高分子有机物,主要具有以下性质:1)酸性;2)络合性;3)离子交换性4)吸附性;5)生理活性,因此腐植酸被广泛应用在农业、工业、医疗等领
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腐植酸是一种具有胶体性质和多维空间结构的高分子有机物,主要具有以下性质:1)酸性;2)络合性;3)离子交换性4)吸附性;5)生理活性,因此腐植酸被广泛应用在农业、工业、医疗等领域。通常采用碱溶酸析法从褐煤中提取腐植酸。为了提高腐植酸的产率,本文使用双氧水作氧化剂,通过磁力加热搅拌、超声波降解、CuO催化等工艺技术来提高腐植酸产率,并利用傅里叶红外光谱分析(FT-IR)、X射线光电子能谱分析(XPS)、Ba(OH)2和(CH3COO)2Ca阳离子交换法等手段分析表征腐植酸结构,得到以下主要结论:(1)碱溶酸析法提取的原生腐植酸产率为43.7%;H2O2直接氧化的产率为55.4%;H2O2-超声得到的产率为52.3%;H2O2-CuO得到的最优产率为57.5%。由于H2O2-超声氧化性较强,易使腐植酸氧化为COx、NOx和水。因此采用H2O2-CuO氧化方案制备腐植酸最好;(2)制备提取的原生黄、棕、黑腐植酸的FT-IR表明其含有的相同C-H、O-C=O、C-C、O-C含碳官能团结构;通过XPS对三种腐植酸中C、N、S、P等官能团进行表征,表明黑腐植酸无C=O结构,棕、黄腐植酸有C=O和C-H、O-C=O、C-O、C-C结构,且各个官能团相对含量也各不相同;黄腐酸中没有发现吡咯(N-5)和吡啶(N-6)官能团结构,黑腐酸中无氮的Sp3杂化结构;黄腐酸中没有检测到含硫结构,棕、黑腐植酸不存在硫醇(吩)型;三种腐植酸都没有检测到含磷结构。(3)通过比较三种氧化方法前后的羧基、酚羟基的含量,发现超声氧化处理后的腐植酸的羧基含量增加,酚羟基含量减少。黄腐酸中羧基含量由5.22增加到6.67;棕腐酸5.19增到7.46;黑腐植酸由3.49变为4.63 mmol/g。
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