天然原料合成沸石分子筛对土壤改良的研究

发布时间：2017-06-08 16:15

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【摘要】：沸石是一类具有特定孔道结构的硅铝酸盐矿物,包括天然沸石和人工合成沸石。近年来,沸石合成的新原料和新方法层出不穷,为沸石的广泛应用提供了极大的便利,而沸石的应用也不再局限于化工材料,污水处理等方面,在弱生态地区环境修复、小规模农业生产等领域也有很大的发展潜力。本文研究内容包括两部分：1)以油页岩灰为原料采用碱熔水热法合成出结晶度较高,晶相单一的NaX分子筛,并探讨了NaX分子筛改良沙土对种子出苗的影响。2)以硅藻土为原料通过水热法合成出结晶度较高的纯相丝光沸石,并分别探讨了丝光沸石对于土壤中无机氮肥、种子出苗以及植物生长的影响。主要研究结果如下：(1)以油页岩灰为原料,通过水热合成法合成出NaX分子筛。通过XRD、SEM、BET等手段进行表征,结果表明：产物为单一晶相,结晶度较好。形貌为多层片状堆积的微球,大小为1 um。比表面积为443.73 m2/g,孔体积为0.20 cm3/g,说明所合成的NaX分子筛具有较好的吸附性能。NaX分子筛的静态水饱和吸附量为25.8%。最后通过对合成体系配比的考察绘制了分子筛合成的二元结晶相图。(2)以硅藻土为原料合成的产物为丝光沸石纯相,结晶度较好。不规则形貌,个别柱状,大小为5-10 um。比表面积为441.80 m2/g,体积为0.19 cm3/g,具有良好的吸附性能。丝光沸石的静态水饱和吸附量为17.6%。(3)模拟土柱淋洗实验发现,在土壤中添加丝光沸石可以明显减少氮肥的流失。淋洗液中收集的铵态氮的含量与对照组相比最高可以减少63%,土壤中储存的铵态氮的含量最高约为对照组的97%。在丝光沸石作为育苗基质改良沙土的实验中发现,加入1%-3%丝光沸石时,最适宜苜蓿种子培育,当加入5%丝光沸石时,就会严重抑制种子出苗。当加入3%丝光沸石时,最适宜沙葱种子的培育。同样加入过多的丝光沸石会抑制沙葱种子的出苗。在栽培生菜的实验中发现,当土壤中加入沸石的比例为3%时,最有利于生菜生长,叶子颜色浓绿,叶片数最多,鲜重和干重均达最大值,分别为对照组的16.6%和14.7%。在蝴蝶兰栽培实验中发现,在培养基质中添加丝光沸石对蝴蝶兰生长及开花品质有明显的促进作用。(4)由于NaX分子筛骨架中具有较高的钠离子含量,所以不能直接用来改良沙土。当NaX改性为NH4-X分子筛改良沙土时,发现对于种子出苗依然没有正向的影响。所以X型分子筛是否可以作为育苗基质还需进行深入探讨。
【关键词】：油页岩灰 硅藻土 NaX分子筛 丝光沸石 土壤改良
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S156;TQ424.25
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 引言10-11
• 1 文献综述11-21
• 1.1 沸石的结构、性质和组分11-13
• 1.1.1 沸石的结构和性质11-12
• 1.1.2 沸石的化学组成12-13
• 1.2 天然原料合成沸石分子筛13-17
• 1.2.1 以硅藻土为原料合成沸石分子筛的研究13-16
• 1.2.2 以油页岩灰为原料合成沸石分子筛的研究16-17
• 1.3 沸石用做土壤改良剂的研究17-18
• 1.3.1 沸石添加对土壤物理性质的影响17-18
• 1.3.2 沸石添加对土壤中养分的影响18
• 1.4 沸石对植物生长的影响18-20
• 1.5 本论文的选题意义及研究内容20-21
• 2 实验与测试方法21-26
• 2.1 实验试剂与仪器21-24
• 2.1.1 实验原料21-22
• 2.1.2 实验试剂22-23
• 2.1.3 实验主要仪器及设备23-24
• 2.2 实验表征与方法24-26
• 2.2.1 X射线粉末衍射分析24
• 2.2.2 X射线荧光光谱分析24
• 2.2.3 扫描电镜分析24
• 2.2.4 氮气吸附等温线24
• 2.2.5 傅立叶变换红外光谱分析24
• 2.2.6 紫外可见光谱分析24-25
• 2.2.7 静态水饱和吸附量的测定25-26
• 3 NaX分子筛的合成及对种子出苗的应用研究26-37
• 3.1 实验方法26-27
• 3.2 NaX分子筛的物性表征27-32
• 3.2.1 NaX分子筛的X射线粉末衍射分析27-28
• 3.2.2 NaX分子筛的X射线荧光衍射分析28-29
• 3.2.3 NaX分子筛的扫描电镜分析29
• 3.2.4 NaX分子筛的氮气吸附分析29-30
• 3.2.5 NaX分子筛的红外光谱分析30-31
• 3.2.6 NaX分子筛的吸水性能测定31
• 3.2.7 NaX分子筛的二元结晶相图31-32
• 3.3 应用NaX分子筛改良沙土研究对种子出苗的影响32-34
• 3.3.1 实验方法32-33
• 3.3.2 结果与分析33-34
• 3.4 应用NH_4-X分子筛改良沙土研究对种子出苗的影响34-36
• 3.4.1 实验方法34
• 3.4.2 结果与分析34-36
• 3.5 本章小结36-37
• 4 丝光沸石的合成及对土壤改良的应用研究37-50
• 4.1 实验方法37-38
• 4.2 光沸石的物性表征38-41
• 4.2.1 光沸石的X射线粉末衍射分析38-39
• 4.2.2 丝光沸石的X射线荧光衍射分析39
• 4.2.3 丝光沸石的扫描电镜分析39
• 4.2.4 丝光沸石的氮气吸附分析39-40
• 4.2.5 光沸石的红外光谱分析40-41
• 4.2.6 丝光沸石的的吸水性能测定41
• 4.3 模拟土柱淋洗实验研究丝光沸石对土壤中无机氮肥的影响41-45
• 4.3.1 实验方法41-42
• 4.3.2 结果与分析42-45
• 4.4 应用丝光沸石改良沙土研究对种子出苗的影响45-46
• 4.4.1 实验方法45
• 4.4.2 结果与分析45-46
• 4.5 应用丝光沸石改良土壤研究对生菜生长的影响46-47
• 4.5.1 实验方法46-47
• 4.5.2 结果与分析47
• 4.6 应用丝光沸石作为改良基质研究对蝴蝶兰生长的影响47-49
• 4.6.1 实验方法48
• 4.6.2 结果与分析48-49
• 4.7 本章小结49-50
• 结论50-51
• 参考文献51-56
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况56-57
• 致谢57-58

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1 ;丝光沸石的合成及其性质研究报告[J];上海化工;1974年02期

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4 ;丝光沸石合成方法的改进[J];辽宁化工;1975年06期

5 ;丝光沸石的合成[J];石油化工;1978年04期

6 徐文e，

本文编号：433066