文献类型：期刊文章

作　　者：桂向阳[1,2] 刘晨[3] 许吉宏[1] 段方蕾[1] 方书伟[1] 李飞跃[1]

GUI Xiang-yang;LIU Chen;XU Ji-hong;DUAN Fang-lei;FANG Shu-wei;LI Fei-yue(College of Resource and Environment,Anhui Science and Technology University,Fengyang 233100,China;China-UK Low Carbon College,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200240,China;School of Environmental and Materials Engineering,Shanghai Second Polytechnic University,Shanghai 201209,China)

机构地区：[1]安徽科技学院资源与环境学院,安徽凤阳233100 [2]上海交通大学中英国际低碳学院,上海200240 [3]上海第二工业大学环境与材料工程学院,上海201209

出　　处：《光谱学与光谱分析》

基　　金：国家自然科学基金项目(21607002);国家重点研发计划项目(2017YFD0200808);安徽省自然科学基金项目(1708085QD85);高校优秀青年骨干人才国外访问研修项目(gxgwfx2019048);安徽科技学院稳定人才项目资助。

年　　份：2020

卷　　号：40

期　　号：11

起止页码：3606-3612

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2017、CAS、CSCD、CSCD2019_2020、EI、IC、JST、PUBMED、RCCSE、SCIE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：生物炭作为一种新型的环境功能材料,由于其特殊的结构和理化性质,具有修复污染、改良土壤、固碳减排等多重环境效益,越来越受到人们的关注,已经成为一个新的研究热点。生物炭表面官能团的种类及分布,决定其理化性质。而热解温度和原料类型是影响生物炭官能团的两个重要因素。以鸡粪、牛粪和猪粪为原料,在不同温度(200~700℃)下热解制备畜禽粪便生物炭。在一维红外光谱分析的基础上,通过傅里叶变换红外光谱技术结合二维相关分析方法,揭示畜禽粪便生物炭的官能团随着热解温度升高的变化规律,为更好的研究生物炭的构效关系提供理论基础。结果表明:随着热解温度的升高,在3 600~2 800 cm^-1波段, 3种畜禽粪便生物炭的官能团变化主要体现在醇、酚-OH和脂肪族-CH2峰减弱,其中,鸡粪生物炭的醇、酚-OH和脂肪族-CH2峰变化最明显。此外,-OH峰的变化强度高于-CH2并且先于-CH2变化。在1 800~800 cm^-1波段,鸡粪、牛粪和猪粪生物炭受响应的特征峰数目分别为6, 5和6个,各特征峰的变化强度顺序分别为鸡粪生物炭:芳环C=C>C=0>C-O/Si-O>P-O/C-H;牛粪生物炭:C=0>C=C和P-O/C-H>C-OH和C-O/Si-O;猪粪生物炭:C=O>C=C>COO>羧酸C-OH>P-O/C-H=C-O/Si-O.3种畜禽粪便生物炭的部分官能团变化相似:即C=O和C-C官能团均发生了断裂及重组,且C=O断裂先于C=C。然而,不同粪便生物炭的官能团变化也存在差异,主要表现在鸡粪生物炭中C-O/Si-O变化先于P-O/C-H,牛粪生物炭中P-O/C-H变化先于C-O/Si-O,猪粪生物炭中C-O/Si-O与P-O/C-H变化同时发生。

关 键 词：畜禽粪便 生物炭 红外光谱 二维相关分析  官能团

分 类 号：O657.3]