胡敏酸和生物焦分子结构模拟及对dbsa的吸附机制研究

《胡敏酸和生物焦分子结构模拟及对dbsa的吸附机制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：单位代码：密级：公开号：阁，犬令博士学位论文胡敏酸和生物焦分子结构模拟及对的吸附机制研究研究生：赵楠指导教师：吕贻忠教授串请学位类别：农学博士专业领域名称：土壤学研究方向：土壤化学所在学院：资源与环境学院ChinaAgriculturalUniversityPhDDissertationModelingofMolecularStructuresofHumicAcidsandBiochars，本研究得到了国家自然科学基金项目资助独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经注明引用和致谢的内

2、容外，论文中不包含本人和其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：时间：年（月日关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定。本人同意中国农业大学及导师有权保存及向国家有关部门和机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人同意中国农业大学将本学位论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国博士学位论文全文数据库》或《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行出版，并享受

3、相关权益。保密的学位论文在解密后应遵守此协议）学位论文作者签名柃时间：地年夂月乂曰时间：讲年月曰导师签名：念中国农业大学博士学位论文摘要摘要本论文综合应用各种实验方法对等氮等磷施肥条件下的潮土胡敏酸和不同裂解温度下的三种生物焦的结构特性进行分析，构建土壤胡敏酸和秸秆生物焦的结构模型，结合量子化学方法对胡敏酸和生物焦的结构模型进行优化，获得能量最优，结构最稳定的构象。利用胡敏酸和生物焦的结构模型和十二烷基苯横酸（进行吸附模拟研宂，分析吸附机制，从分子水平上研究与胡敏酸和生物焦的相互作用机制，为实验研宄提供理论基础。应用悬滴法测定胡敏酸溶液在空气水界面的界面张力

4、，探宄胡敏酸溶液在空气水界面的吸附行为，为胡敏酸在表面活性剂领域的开发应用提供理论指导。最后，使用土壤、胡敏酸和生物焦吸附，了解不同吸附剂的吸附特性和吸附能力，分析胡敏酸和生物焦对的吸附机制，为降低对环境的危害提供理论依据。利用元素分析、显微红外光谱和核磁共振谱对施入饼肥、绿肥和稻秆肥的潮土胡敏酸的结构特性进行分析。经过年的施肥，三种处理下的胡敏酸的结构发生了一些明显的变化。饼肥胡敏酸的、含量最高，和（值最大。饼肥胡敏酸还具有最多的氨基化合物、羧酸盐类物质、烷基碳和烷氧基碳。绿肥胡敏酸的含量和最大，同时绿肥胡敏酸的羟基和羰基碳含量最多。秸秆肥胡敏酸的含量和最

5、大，醇、酚类物质和芳香碳含量最多。利用各种实验方法对玉米稻秆、污泥和杨树叶生物焦在。、°、。下的物理化学性质及结构特性进行分析。三种生物焦的电子扫描显微镜图具有明显差异，但均在裂解过程中形成了大小不同的颗粒混合物，同时高温裂解使生物焦的孔隙结构受到了破坏。三种生物焦均具有较高的灰分，其中污泥生物焦的灰分含量高达。随着裂解温度的增加，三种生物焦的产量逐渐降低。三种生物焦均呈中性至碱性。°秸秆生物焦的比表面积最大，达到。秸秆生物焦和杨树叶生物焦中的含量随着裂解温度的增加而增加，但污泥生物焦中的含量却逐渐减少。三种生物焦中的、、含量和、、（均呈递减趋势。显微红外光

6、谱结果表明：不同类型的生物焦及不同裂解温度下的同种生物焦的红外光谱图具有明显的差异。污泥生物焦中的和基团含量明显小于其他两者。高温裂解使生物焦中的芳香碳含量增加，和脂肪烃含量降低》。生物焦的固态谱图明显不同于°和。生物焦的谱图。高温裂解使生物焦中的脂肪碳和烷氧碳含量降低，芳香碳含量增加。利用元素分析，居里点裂解气相色谱质谱和核磁共振谱对土壤胡敏酸、°和。玉米秸秆生物焦的结构进行解析，建立其结构模型并通过对比实验和模拟的元素分析、不同碳官能团的面积相对比例及核磁共振谱对结构模型进行验证。利用软件对结构进行结构的转化’并使用分子力学和分子动力学方法对结构进行优化

7、，获得能量最优，结构最稳定的结构模型，在此基础上进行去质子化过程的模拟。胡敏酸的概念结构模型的分子结构式为。和°玉米秸秆生物焦的概念结构模型的分子结构式分别为：和。土壤胡敏酸和°中国农业大学博士学位论文摘要玉米稻秆生物焦中带有个负电荷的三维结构模型能量最低最稳定，°玉米秸轩生物焦中优化的，未去质子的三维结构模型最稳定。去质子化过程是一个吸热过程。利用量子化学方法模拟胡敏酸和生物焦对的吸附，在吸附过程中，胡敏酸和°玉米秸秆生物焦与主要通过键和疏水作用发生吸附，而。玉米秸秆生物焦主要通过疏水相互作用对进行吸附。胡敏酸对的结合能力更强。胡敏酸溶液在空气水界面的吸附

8、行为表明胡敏酸溶液在空气水界面的界面张力会随着胡敏酸