《表2 800℃生物炭元素组成》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《改性生物炭制备条件对磷吸附性能的影响》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

如表2所示，鸡蛋壳及Ca O处理组N、S、P等微量元素含量无较大差异，鸡蛋壳改性生物炭中的碳含量略高于纯Ca O处理组，这是因为鸡蛋壳处理组在煅烧过程中Ca CO3中的CO2损失较多，使其碳含量相对升高。同样的原因，1?1质量比下，鸡蛋壳改性后氧化钙含量偏低EC及BCC改性后的生物炭中Ca含量分别为35.2%、42.1%。改性生物炭中的高氧化钙含量为磷吸附能力的提高提供了可能性，吸附后二次回收可作为磷缓释肥施用于田间。为了考察改性生物炭的表面孔隙结构，我们对其进行了扫描电镜表征。如图1所示，菌渣与鸡蛋壳经球磨机混合后制备的改性生物炭可以清晰的看到孔隙丰富的碳纤维结构，Ca CO3热解产生的Ca O小颗粒均匀分布于碳纤维壁及空隙中，没有大块颗粒产生。Ca O负载可以改变生物炭表面电荷结构，使其表面主要带正电荷，与水体中的PO43-存在静电吸引提高吸附效果。相比之下，由于Ca O粉末的高温聚集作用，纯Ca O改性生物炭中碳纤维被包裹与氧化钙之中，表面孔隙结构较少，结块较严重，不利于后续水体磷的吸附研究，经过金属盐溶液改性后的生物炭XRD（10°—80°）图谱如图2所示。KOH在高温下会产生K2O，并被水蒸汽分解产生的H2还原为钾单质，800℃产生的钾蒸汽挤进碳孔隙间，达到扩孔目的，残余的K在后续的清洗过程中去除，因而在KOH活化后的生物炭图谱中无KOH的特征衍射峰，说明添加的KOH已被完全洗净，这与王雅琪等（2019）的研究结果一致。鸡蛋壳改性生物炭2θ在20°、40°、60°和30°、55°附近出现了强衍射峰，对比可能存在Mg O、Mg(OH）2和Ca O等物质（Li et al.，2016；易蔓等，2019），证明鸡蛋壳中的钙镁成分已转化为Ca O、Mg O，在后续的磷吸附实验中可能与PO43-发生结晶反应，生成羟基磷灰石Ca5（PO4）3（OH），提高生物炭对磷的吸附能力。由于菌渣基质由鸡粪、东北黑土及秸秆等多种物质组成，成分复杂，因而除Ca O外，鸡蛋壳改性生物炭图谱中还出现了Fe3（PO4）2·H2O。Mg Cl2和Ca Cl2/Mg Cl2改性后的生物炭图谱表明材料表面出现了Mg O和Ca O衍射峰，二者与PO43-的反应是生物炭磷吸附的主要驱动力，双掺改性生物炭表面结构紊乱，表面活性增大，故后续实验中磷吸附效果较高，且3种改性生物炭图谱中各衍射峰较尖锐，结晶程度高。