納米碳溶膠組分分析及在土壤改良中的應(yīng)用.pdf

1、本研究以納米碳溶膠和煙草為材料，利用元素分析儀、紅外光譜分析等方法，研究確定了納米碳溶膠的主要組成成分；采用等溫吸附試驗，研究了納米碳溶膠對離子的吸附特性，并探討了溫度及pH對其吸附特性的影響；利用土柱淋洗試驗和盆栽試驗，研究了納米碳溶膠對植煙土壤養(yǎng)分含量和煙株生長的影響。主要結(jié)果如下：
　　（1）納米碳溶膠組分分析結(jié)果顯示，納米碳溶膠中主要含有C、H、O三種元素，其中O元素含量最高。除了C、H、O元素外，還含有少量的N和S元素。

2、結(jié)合元素分析及紅外光譜圖分析表明，納米碳溶膠顆粒含有羥基、羧基等官能團(tuán)。研究發(fā)現(xiàn)納米碳溶膠中主要存在羧酸類、酸酐類、苯羧酸類及苯羧酸酐類化合物。通過標(biāo)樣輔助定性發(fā)現(xiàn)，苯羧酸類物質(zhì)主要有間苯二甲酸、苯偏三甲酸、均苯三甲酸、1,2,4,5-苯四甲酸、苯五甲酸、苯六甲酸等，含量排序為苯六甲酸>1,2,4,5-苯四甲酸>均苯三甲酸>苯偏三甲酸>苯五甲酸>間苯二甲酸。
　?。?）等溫吸附試驗結(jié)果顯示：納米碳溶膠對鉀、銅、鎘的等溫吸附曲線均符

3、合Langmuir和Freundlich方程，其中Langmuir方程的擬合度更高。納米碳溶膠對離子的吸附動力學(xué)可分為快慢兩個階段，反應(yīng)符合準(zhǔn)二級動力學(xué)方程。研究結(jié)果表明，溫度和pH都會對納米碳溶膠的吸附能力產(chǎn)生影響。在pH為7.0時納米碳溶膠對鉀吸附量最大。隨著pH升高，納米碳溶膠對銅和鎘的吸附量逐漸增大。溫度越低，納米碳溶膠的吸附量越大，表明納米碳溶膠對離子的吸附過程是放熱反應(yīng)。
　?。?）土柱試驗和土盆實驗一致表明，施用納米

4、碳溶膠可降低土壤pH和EC值。土柱淋洗試驗結(jié)果表明：納米碳溶膠對土壤營養(yǎng)元素具有明顯的活化作用。土壤經(jīng)納米碳溶膠處理后，銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效磷和速效鉀含量均有不同程度增加，營養(yǎng)元素的有效性明顯提高。
　　活化試驗結(jié)果表明，土壤經(jīng)納米碳溶膠處理后，速效鉀和緩效鉀的含量均顯著增加。隨著納米碳溶膠用量的增加，其對土壤速效鉀和緩效鉀的活化效果越明顯。
　　本試驗研究發(fā)現(xiàn)，納米碳溶膠可以明顯降低土壤中有效態(tài)銅和有效態(tài)鉛的含量。對有效態(tài)

5、銅，以T2（納米碳溶膠含量3％）降低效果最好，對有效態(tài)鉛，隨著納米碳溶膠用量的增加，其降低土壤有效態(tài)鉛含量的效果越顯著。但是經(jīng)納米碳溶膠處理后的土壤，有效態(tài)鎘含量會增加。
　?。?）本試驗研究表明，土壤經(jīng)納米碳溶膠處理后，可以增加煙草植株的生物量，提高煙株體內(nèi)的養(yǎng)分含量。當(dāng)納米碳溶膠用量為4.71 mL/kg時，煙草各項生長指標(biāo)均有不同程度增加，葉鮮重和莖鮮重指標(biāo)與對照相比差異顯著。土壤經(jīng)納米碳溶膠處理后，煙草植株內(nèi)的氮、磷、鉀含