竹生物质炭和竹凋落物对毛竹林土壤营养元素和酶活性的影响

以广西壮族自治区桂林市华江乡内广泛分布的毛竹林土壤为研究对象,以竹生物质炭和竹凋落物作为外源碳,设置对照(CK)、低添加量生物质炭(1%BC)、高添加量生物质炭(2%BC)、低添加量凋落物(1%L)、高添加量凋落物(2%L)5个处理,进行为期两个月的室内培养试验,研究不同外源碳添加对毛竹林土壤营养元素和酶活性的影响。结果表明:与对照相比,竹生物质炭和竹凋落物添加均显著提高了土壤pH;竹生物质炭添加显著降低了而竹凋落物添加显著提高了土壤铵态氮(NH4+-N)含量(P<0.05),且高添加量(2%BC和2%L)的降低或提高作用更明显;不同外源碳添加均显著提高了土壤硝态氮(NO_(3)^(–)-N)含量,且凋落物添加的提高作用更明显;不同外源碳添加均显著提高了土壤有效磷(AP)含量,且高添加量的提高作用更明显;竹生物质炭添加对土壤可溶性有机碳(DOC)含量没有显著影响,但降低了土壤可溶性氮(DN)含量,而竹凋落物添加显著提高了土壤DOC和DN含量;不同外源碳添加对土壤微生物生物量碳(MBC)和氮含量(MBN)均没有显著影响,但降低了土壤蔗糖酶和脲酶活性。相关性分析表明,土壤pH、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、DOC和DN是影响竹林土壤酶活性的关键性因子。

硫酸改性竹生物质炭对PO4^3-的吸附特性

利用比表面积、扫描电镜和傅立叶变换红外光谱了解竹生物质炭(BC)和硫酸改性竹生物质炭(HBC)结构与性质的变化;利用吸附试验研究硫酸改性的优化方法、HBC对PO4^3-的吸附特性及pH影响。结果表明:(1)硫酸质量分数为70%时改性效果最好,HBC比表面积和总孔体积分别比BC提高了51.91%和39.87%。(2)BC和HBC等温吸附过程符合Langmuir方程(R2>0.996);HBC拟合得到的最大吸附量为7.45mg/g,比BC提高了39.7%。(3)伪二级动力学方程可较好地描述BC和HBC对PO4^3-的吸附过程(R2>0.986),且平衡吸附量理论值(3.53、5.17mg/g)与实际平衡吸附量(3.54、4.96mg/g)基本吻合。(4)pH为1~13时,生物质炭对溶液中PO4^3-吸附量随pH增大而下降。

生物质炭负载钌催化剂催化氢化双环戊二烯

金属催化剂在二聚双环戊二烯(DCPD)催化加氢制备桥式四氢双环戊二烯的反应中至关重要,其催化效率决定了反应的产率和成本。以椰壳粉末炭、木质粉末炭和生物质竹炭3种炭源为载体、RuCl_(3)为前驱体,制备了3种负载型钌炭(Ru/C)催化剂,分析其对DCPD加氢反应的影响。结果表明:椰壳粉末炭的Ru/C催化剂和木质粉末炭的Ru/C催化剂催化活性略低,生物质竹炭的Ru/C催化剂催化活性优于商品化的Ru/C催化剂,且生物质竹炭的Ru/C催化剂在不进一步处理的情况下可循环使用两次,并保持催化活性;催化剂经扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等仪器表征发现,生物质基Ru/C催化剂的比表面积高,Ru的分散性好,Ru与载体间的相互作用提升了催化剂的性能。结果表明生物质基Ru/C催化剂对双环戊二烯具有较高的催化性能和稳定性,可有效降低桥式四氢双环戊二烯的生产成本。