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利用热重红外联用技术(TG-FTIR)研究了竹材综纤维素在不同升温速率下(5.0, 10.0, 15.0, 20.0和30.0℃·min-1)的热解特性和热解动力学。热重分析/热重一次微分曲线(TG/DTG)表明:竹材综纤维素热解可分为干燥、快速裂解和慢速裂解等3个阶段; 随着升温速率增加, TG/DTG曲线往高温一侧移动; 竹综纤维素热解过程发生复杂的化学反应, 包括多重、平行和连续反应; 热解挥发分主要由小分子CO, H2O, CH4和CO2, 以及一些醛类、酮类、酸类、烷烃、醇类和酚类等有机物组成。利用无模式函数积分法, 即Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)积分法, 对其热解动力学进行研究。结果表明:竹材综纤维素的活化能随着转化率的升高先增大后减小再增大, 活化能数值的变化与纤维素/半纤维素不同的热解特性有紧密联系。 相似文献
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分析杉木林下地表可燃物热解和燃烧烟气成分,对预防森林火灾烟气危害、保障扑火人员的生命安全具有重要的作用。采用热重-红外联用技术对杉木林下的草本、针叶、枝条、球果4种可燃物在氮气、空气、氮气和空气混合3种热解模式下进行烟气成分分析。结果表明,球果、针叶、枝条的热解过程分为3个阶段,草本植物的热解过程分为4个阶段,是否有氧参与对于可燃物的热解具有较大的差异（P＜0.05）。从3种模式下的4种样品红外光谱图中可以发现,每种样品在2 250~2 400 cm-1处的吸光度最高,草本植物的吸光度高于同种模式下的其他3种样品的吸光度。杉木林下可燃物的烟气成分主要有CO2、CO、CH3COOH、H2O、CH4等烃类、醛类、酮类、醇类小分子物质。 相似文献
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《西南农业学报》2023,(7):1522-1528
【目的】研究典型黄斑污染物对卷烟纸热解产物释放的影响，为污染源分类识别提供方法借鉴。【方法】利用自行设计搭建的温控热解装置捕集卷烟纸热解粒相物，结合气质联用分析不同卷烟纸样品热解成分的差异，基于热解产物差异采用主成分分析和聚类分析方法进行污染源分类。【结果】不同黄斑污染物浸染卷烟纸后改变了微观纤维表面形态，4种黄斑污染物浸染卷烟纸的热解产物色谱图与空白卷烟纸相比差异较大，相似度均不高于0.417;空白卷烟纸热解产物中含有包括酮类、酚类、苯系物、醛类、呋喃类、醇类、杂环类等在内的78种物质，不同黄斑污染物浸染卷烟纸的热解产物既有与空白卷烟纸共有成分，也存在较多各自特有的热解成分，且各类热解成分中物质数目及含量分布有较大差异。红钼超和诺德克润滑脂浸染卷烟纸后显著降低了酚类热解产物的生成，其相对含量由36.07%分别降至5.58%和8.32%,烃类物质的释放量均明显增加，但二者烃类物质组成和分布差异较大。香精糖料类污染物降低了醛酮类、酚类、苯环类及杂环类热解成分含量，但其自身特有的丙二醇/丙三醇或酯类香精成分可蒸发转移至粒相物。基于热解产物的主成分分析表明不同污染物浸染卷烟纸均能够与空白样品... 相似文献
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为探究烟叶角质层热解行为及其在热解过程中气相产物释放规律,采用酶法、化学方法分离烟叶角质层,通过扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱仪对其进行表征分析,利用热重-傅里叶红外光谱-质谱(TG-FTIR-MS)联用技术检测角质层的热释放行为和热解产物。结果表明,采用酶法和化学方法均可分离烟叶角质层,烟叶角质层的热解可分为失水(50～135℃)、快速脱挥发分(135～595℃)和碳化(595～900℃)3个阶段,其热解产生的气体成分主要包括CH4和CO2,气态产物多集中在300～600℃温度区间,其中以羧酸类化合物和甲苯居多。苯系物在250℃左右开始产生,在500～540℃温度区间内达到峰值,而尼古丁的生成量则相对较少。 相似文献
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【目的】近年来,随着我国社会经济的快速发展和人们生活水平的提高及膳食结构的改善,越来越多的稻田被转为蔬菜种植,影响了土壤碳氮转化过程及其引起的温室气体排放。因此有必要探究稻田转为蔬菜种植,特别是该土地利用方式转变初始阶段的温室气体（CH4和N2O）排放特征及其关键影响因素。【方法】试验选取了长期种植水稻的双季稻田,将其中一部分转为蔬菜种植,另一部分继续种植水稻,每个处理设置了3个重复,按照当地常规模式进行管理。采用静态暗箱—气相色谱法连续3年进行田间原位观测,比较分析稻田和由稻田转变的菜地CH4和N2O排放特征及其年际变化差异,明确稻田转为菜地初始阶段CH4和N2O排放的关键影响因素。【结果】稻田是重要的CH4排放源,其第一年的排放强度（183.91 kg CH4-C·hm-2?a-1）明显低于后续两年（241.56—371.50 kg CH4-C·hm-2?a-1）,这主要归功于后两年降雨量的增加引起了土壤水分含量的升高。稻田转为菜地显著减少了CH4排放,减少量相当于稻田CH4年累积排放量的83%—100%。菜地第一年的CH4累积排放量（31.22 kg CH4-C·hm-2）显著高于第二年（0.45 kg CH4-C·hm-2）和第三年（0.89 kg CH4-C·hm-2）,表明稻田转菜地对CH4排放的影响具有时间滞后效应。稻田是弱的N2O排放源（1.35—3.49 kg N2O-N·hm-2?a-1）,其转为菜地显著增强了N2O排放。菜地第一年的N2O累积排放量（95.12 kg N2O-N·hm-2）显著高于第二年（38.28 kg N2O-N?hm-2）和第三年（40.07 kg N2O-N·hm-2）。菜地土壤异养呼吸对N2O排放的影响在第一年明显高于第二、三年,表明稻田转为蔬菜种植的第一年,有机质矿化对N2O排放有重要贡献。在100年尺度CO2当量下,稻田转为蔬菜种植第一和第二年的综合增温潜势（GWP）相对于稻田分别显著增加了390%和98%,主要是由于增加的N2O增温潜势超过了减少的CH4增温潜势。但是,稻田转为菜地的第三年,菜地的GWP（(16.72±3.25) Mg CO2-eq·hm-2）与稻田（(14.84±1.39) Mg CO2-eq·hm-2）相比无显著差异,主要是由于减少的CH4 增温潜势完全抵消了增加的N2O增温潜势。这些研究结果表明稻田转菜地对GWP的影响主要集中在该土地利用方式转变的第一年。【结论】稻田转为菜地显著减少了CH4排放,增加了N2O排放,增强了菜地第一和第二年的综合增温潜势。有机质矿化过程对新转菜地第一年较高的N2O排放有重要贡献。这些研究结果表明了评价土地利用方式转变初始阶段温室气体排放特征的重要性,便于及时采取有效管理措施缓解温室气体排放,实现环境友好型农业可持续生产。 相似文献
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通过研究贵州省冬闲田种植光叶紫花苕、箭舌豌豆、黑麦草和油菜4种绿肥还田对后茬玉米产量和土壤温室气体排放的影响,筛选可以减少或一定程度上遏制农业温室气体排放的绿肥。结果表明：（1）箭舌豌豆处理CO2平均排放通量最高,为79.67 mg/（m2·h）,油菜处理最低,为66.53 mg/（m2·h）,但各处理间无显著差异;与冬闲相比,除油菜处理外,其他绿肥处理均促进CO2排放。（2）所有绿肥处理均促进CH4排放,冬闲CH4累积通量为负值,表明绿肥还田导致土壤由CH4汇变为弱排放源。（3）与冬闲相比,除箭舌豌豆处理外,其他绿肥处理对N2O累积排放量均有抑制作用。（4）CO2对全球变暖贡献占主导,N2O次之,CH4所占比例最小。（5）绿肥还田均可提高玉米产量,且光叶紫花苕绿肥处理产量显著高于冬闲,单位产量温室气体排放强度也较小。因此,综合考虑环境效益和生产效... 相似文献
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以皇菊的花朵为材料，采用气相色谱-质谱联用仪结合顶空固相微萃取技术对其挥发性的化学成分进行分析鉴定，试验共设置4个竹炭施用水平，分别为0kg/hm2（CK）、750kg/hm2（T1）、1500kg/hm2（T2）、2250kg/hm2（T3），采用随机区组设计，分析不同竹炭处理对皇菊挥发性化学成分和含量的影响。结果表明：T1、T2和T3组的皇菊分别鉴定出了40、44、43 种挥发性化合物，相对含量分别占其总挥发性成分的分89.899%、96.15%、94.80%，CK对照组鉴定出39 种挥发性化合物，相对含量占其总会发成分的84.69%。TI提高了酯类、酸类、酚类、烷类、氧化物的含量、降低了烃类、醇类、醛类的含量；T2提高烃类、醇类、酮类、酯类、酚类、烷类的含量，降低了醛类、氧化物含量；T3提高了烃类、醇类、醛类、酮类、酯类、酸类、酚类含量、降低了烷类、氧化物含量；3个不同竹炭处理不能显著影响醛类、酚类和氧化物类等3类化合物的含量。不同竹炭处理均能影响皇菊挥发性化学成分的组成及含量，当其施用量为2250kg/hm2时能显著增加有效成分的含量，提高皇菊挥发性化学成分的品质。 相似文献
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针对国内CO2气源有限且低渗透油层CO2驱油易气窜的问题,为了减少CO2用量并改善低渗透油层CO2驱的驱油效果,用30cm长的低渗透均质天然岩心,在室内开展了CO2+N2驱和CO2+H2O+N2驱提高采收率的实验研究。结果表明,在低渗透岩心中,采用0.3PV CO2+N2驱方式,可达到全CO2驱的采收率,并能减少CO2的用量;采用0.3PV CO2+0.1PV H2O+N2驱方式,能够充分发挥前置CO2段塞与N2各自的优势,可获得更理想的驱油效果,它比全CO2驱的采收率提高了18.22个百分点,CO2用量减少了25%;此时的投入产出比为5.16,是CO<... 相似文献
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【目的】探究不同水氮调控下鲜食葡萄园土壤N2O、CO2和CH4 3种温室气体的排放特征及其增温潜势,以期了解水氮调控对温室气体排放的贡献,旨在筛选出更为合理的水氮调控管理模式,从而为减缓葡萄园温室气体排放,促进葡萄产业可持续生产提供科学依据和技术参考。【方法】于2017年4—12月,选择在河北省葡萄主产区—昌黎,以鲜食葡萄‘红地球’为供试葡萄品种,通过田间小区设置传统水氮、移动水肥、优化水氮和优化水氮+DMPP（3,4-二甲基吡唑磷酸盐,一种新型的硝化抑制剂） 4个处理,采用密闭静态箱-气相色谱法对鲜食葡萄园土壤3种温室气体（N2O、CO2和CH4）排放量进行监测,比较其综合增温潜势差异,并测定葡萄产量。【结果】N2O排放通量施肥后呈现单峰趋势,在施肥灌水后的1—2 d出现峰值。氮肥能显著提高土壤N2O排放通量,与传统水氮相比,减氮控水处理能降低73.03%—88.19%的N2O平均排放通量,达到显著性差异（P<0.05）。等氮条件下配施DMPP能平均降低50.08%的N2O排放通量;各处理CO2排放通量变化趋势一致,在施肥后2—3 d达到排放高峰,在生长期内表现为季节变化规律。减氮控水处理能减少60.56%—62.13%的CO2排放,达到减排效果;CH4排放通量则无明显变化趋势,施肥后CH4排放通量时正时负,其中传统水氮CH4排放通量波动性较大,范围在-0.132—0.238 μg·m -2·h -1,减氮控水处理之间变化趋势平缓,无显著性差异（P>0.05）。在整个试验期间,各处理土壤N2O排放总量从高到低依次是传统水氮、优化水氮、移动水肥和优化水氮+DMPP,分别为3.90、2.83、2.76和2.65 kg·hm -2,排放系数介于0.58%—0.67%。与传统水氮处理相比,减氮控水处理（移动水肥、优化水氮和优化水氮+DMPP）可使N2O总排放累积量降低27.56%—32.09%;各处理土壤CO2和CH4的累积排放量,分别为传统水氮（3 816.05 kg·hm -2、0.060 g·hm -2）,移动水肥（3 387.33 kg·hm -2、-0.075 g·hm -2）,优化水氮（3 410.95 kg·hm -2、-0.036 g·hm -2）和优化水氮+DMPP（3 412.06 kg·hm -2、-0.030 g·hm -2）。减氮控水处理可分别使CO2排放累积量降低10.59%—11.23%,CH4总排放累积量降低150.23%—224.38%。结合葡萄产量,减氮控水处理葡萄产量较传统水氮处理增加8.81%—19.35%,其中以优化+DMPP处理增幅最大,且比优化水氮和移动水肥处理也高出9.69%和2.25%。 【结论】与传统水氮相比,优化水氮+DMPP处理土壤N2O、CO2和CH4累积排放量分别降低了32.09%、10.59%和150.23%,总GWP 降低了12.82%,实现了葡萄园温室气体减排,同时可使葡萄产量增加19.35%,达到了经济与环境双赢,综合评价为本研究中最佳水氮调控措施。 相似文献
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[目的]为综合评估不同奶牛粪污处理方式的温室气体排放规律。[方法]采用Meta分析法研究了粪污静态堆肥过程中、厌氧发酵过程及发酵后沼液在储存和还田过程中温室气体的排放规律。[结果]静态堆肥过程中CH4、CO2、N2O的排放因子分别为3.66、86.77、1.70 g/kg;厌氧发酵过程中单位沼气产量为0.245 L/g;厌氧发酵后沼液储存和还田过程中CH4、CO2、N2O的排放因子分别为10.88、83.80、5.72 g/kg。对比分析结果显示，厌氧发酵后沼液在储存和还田过程中CH4和N2O的排放量显著高于静态堆肥过程中的排放量，而2种粪污处理模式CO2的排放量间无显著差异；但因厌氧发酵产生的CH4可用于发电，能有效减少温室气体的排放。[结论]测算显示，厌氧发酵管理阶段温室气体的综合排放量为-1 239.91 kg/Ueq,较静态堆肥具有更好的碳减排效果。 相似文献
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万寿菊秸秆醋液的制备及对月季切花的保鲜作用 总被引：1，自引：0，他引：1
为了提高万寿菊秸秆的利用价值,解决废弃秸秆污染环境的问题,以万寿菊秸秆为原料分别制备热解温度为450、550、650℃的秸秆醋液,对其产率及化学成分等进行分析,并研究了不同热解温度和稀释倍数秸秆醋液对月季切花鲜质量及可溶性蛋白质量浓度的影响。结果表明:醋液产率随着热解温度的升高呈先增大后减小的趋势;醋液组分复杂,主要包含酮类、酚类、酸类、呋喃、酯类、醇类、醛类等,且随着热解温度的升高,醋液中酚类物质所占比例依次减小,酮类和酸类物质所占比例依次增大;除450℃稀释200倍的处理组外,喷施醋液较对照组延长月季切花的瓶插寿命1.2~3.5 d,减缓了切花鲜质量和可溶性蛋白质量浓度的降低,其中以550℃的醋液稀释500~800倍处理最佳。 相似文献
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Greenhouse gas emissions due to biological degradation processes of animal wastes are significant sources of air pollution from agricultural areas. The major environmental controls on these microbe-induced gas fluxes are temperature and moisture content. The objective of this study was to model the effects of temperature and moisture content on emissions of CO2 and CH4 during the ambient drying process of dairy manure under controlled conditions. Gas emissions were continuously recorded over 15 d with paired fully automated closed dynamic chambers coupled with a Fourier Transformed Infrared gas analyzer. Water content and temperature were measured and monitored with capacitance sensors. In addition, on days 0, 3, 6, 9, 12 and 15, pH, moisture content, dissolved organic carbon and total carbon (TC) were determined. An empirical model derived from the Arrhenius equation confirmed high dependency of carbon emissions on temperature and moisture content. Results indicate that for the investigated dairy manure, 6.83% of TC was lost in the form of CO2 and 0.047% of TC was emitted as CH4. Neglecting the effect of temperature, the moisture contents associated with maximum gas emissions were estimated as 0.75 and 0.79 g·g−1 for CO2 and CH4, respectively. 相似文献
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通过分析茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)处理对‘黄冠’梨果皮褐变及部分生理指标的影响,探讨MeJA抑制‘黄冠’梨果皮褐变的机制。分别用1、10、100 μmol/L的MeJA水溶液浸泡处理‘黄冠’梨,经商品化包装后低温贮藏,观测贮藏期间果皮褐变情况,总酚含量和多酚氧化酶(PPO)、L-苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化保护酶的活性以及自由基清除能力(DPPH)和过氧化氢(H2O2)含量等的变化。结果表明,100 μmol/L的MeJA处理,显著降低了‘黄冠’梨果皮褐变率及褐变指数,降低了PPO、PAL酶活以及总酚含量,提高了POD、CAT、APX等保护酶活性以及DPPH总抗氧化能力,降低了H2O 2含量。采后MeJA处理,通过降低果皮H2O2的积累、增强梨果皮抗氧化酶活性以及抑制PPO酶活和酚类物质的消耗,显著抑制了低温贮藏下‘黄冠’梨果皮褐变的发生。 相似文献
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【目的】 研究稀硫酸预处理下,酸浓度、固液比、处理时间及温度对杂交狼尾草木质纤维素降解效率的影响,分析稀硫酸对木质纤维素降解的作用机理,并筛选最佳预处理工艺。【方法】 以杂交狼尾草为研究对象,以H2SO4浓度（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%）、固液比（1﹕6、1﹕8、1﹕10、1﹕12、1﹕14）、时间（15、30、45、60、90 min）和温度（80、100、110、120、125℃）4个单因素进行试验,每个因素取5个水平,3次重复,分析单因素对固体分解率、纤维素降解率、半纤维素降解率、木质素脱除率及水解糖的影响。在单因素试验基础上,采用4因素2水平的L8（24）正交试验确定主要影响因素,并对最佳工艺条件预处理下的杂交狼尾草进行SEM分析和XRD分析。【结果】 单因素试验结果表明,各因素下半纤维素降解率均高于木质素降解率。其中,硫酸浓度的增加使纤维素和半纤维素的降解率增加,木质素脱除率降低;由纤维素水解产生的葡萄糖产量也随着浓度的增加而增加,但木糖含量逐渐降低;低浓度的硫酸（0.5%—1.5%）促进杂交狼尾草固体物质降解消化,继续增加硫酸浓度（>1.5%）杂交狼尾草的固体降解无显著变化。固液比对各指标的影响差异较小,固液比增加至1﹕10时,固体分解率、半纤维素和木质素脱除均达到最大。预处理时间的长短对固体分解率、半纤维素和木质素的降解影响不明显,但促进半纤维素降解和葡萄糖生成。温度对固体分解率、纤维素、半纤维素和木质素的降解及水解糖产量的影响效果明显,100℃是重要的临界温度,有效降解木质纤维素需要温度达100℃以上。正交试验结果表明,影响半纤维素降解的因素依次为：温度-浓度-时间-固液比。稀硫酸预处理后杂交狼尾草木质纤维素结构塌陷,非纤维物质被显著脱除,纤维束裸露（SEM）;纤维素结晶聚合度增加（XRD）。【结论】 稀硫酸预处理杂交狼尾草主要降解半纤维素,对木质素的降解效果较差。温度是最主要的影响因素,其次为酸浓度。4 因素影响下的最佳工艺条件为：浓度1.5%,固液比1﹕6,时间15 min,温度120℃。 相似文献
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[目的]高温热处理可使木材半纤维素部分降解,改善木材的尺寸稳定性.使用外源酸可降低木材半纤维素热降解温度,因此有必要明确其热降解规律.[方法]采用碱法分离的方式提取出杨木和杉木的半纤维素,通过傅里叶红外光谱仪和热重分析法研究引入外源酸条件下(两种外源酸AlCl3和H3PO4,每种外源酸的浓度分别为0.1和0.3 mol... 相似文献