热解温度对生物炭表面性质及释放氮磷的影响

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1、农业资源与环境学报JournalofAgriculturalResourcesandEnvironment2016年3月·第33卷·第2期：164-169March2016·Vol.33·No.2：164-169热解温度对生物炭表面性质及释放氮磷的影响刘青松，赵丽芳（中国地质大学（北京）水资源与环境学院，北京100083）摘要：热解温度是影响生物炭表面性质的重要因素。在250~450℃范围内制备玉米秸秆生物炭（CB）和杨木生物炭（PB）。采用X-射线光电子能谱仪对生物炭的表面元素进行分析，发现各元素含量随热解温度而变化，2种

2、生物炭的变化规律不同。傅里叶变换红外分析表明，热解温度升高造成生物炭基团的变化，C=O基团增多，芳香性增强。研究生物炭在水中的氮磷释放行为发现，随着热解温度的升高，NH+-4-N和NO3-N的释放呈现先增加后减少的趋势；CB的总磷释放有所增加，PB的总磷释放先增加后降低。不同热解温度的生物炭，其营养元素的释放速率在初期存在一定差别，释放过程在48h内基本完成。生物炭的表面性质及氮磷释放行为与热解温度及生物质来源密切相关。关键词：生物炭；解热温度；表面性质；氮磷释放中图分类号：X71文献标志码：A文章编号：2095-6819（

3、2016）02-0164-06doi:10.13254/j.jare.2015.0256引用格式：刘青松，赵丽芳.热解温度对生物炭表面性质及释放氮磷的影响[J].农业资源与环境学报,2016,33（2）:164-169.LIUQing-song,ZHAOLi-fang.EffectsofBiocharPyrolysisTemperatureonItsSurfaceCharacteristicsandNitrogenandPhosphorusRelease[J].JournalofAgriculturalResourcesan

4、dEnvironment,2016,33（2）:164-169.EffectsofBiocharPyrolysisTemperatureonItsSurfaceCharacteristicsandNitrogenandPhosphorusReleaseLIUQing-song,ZHAOLi-fang（SchoolofWaterResourcesandEnvironment,ChinaUniversityofGeoscience,Beijing100083,China）Abstract：Toinvestigatetheeffe

5、ctsofbiocharpyrolysistemperatureonitssurfacecharacteristicsandnitrogenandphosphorusrelease,cornstalk-basedbiochar（CB）andpoplar-basedbiochar（PB）wereproducedatatemperaturerangeof250~450℃.ThesurfaceelementalandgroupcompositionofbiocharswereanalyzedusingX-rayphotoelect

6、ronspectroscopy（XPS）andFouriertransforminfraredspectrometer（FTIR）.Theresultsshowedthatthecontentsofvariouselementsvariedwiththepyrolysistemperature,butthetrendsweredifferentforthetwobiochars.Thegroupsofbiocharchangedwithariseinpyrolysistemperature.TheC=Ogroupswerei

7、ncreasedandthearomaticitywasenhanced.Withtheriseofpyrolysistemperature,thereleaseofNH+-4-NandNO3-Nfirstlyincreasedandthendecreased.ThereleaseoftotalphosphorusincreasedtosomeextentforCB,whileitincreasedfirstlyandthendecreasedforPB.Thereleasekineticsofnutrientelement

8、svariedtosomeextentforbiocharspyrolyzedatvarioustemperatures.Thereleaseprocesswasalmostcompletedin48h.Thesurfacecharacteristicsandnitrogenandphos