农业环境科学学报

作者：邓子禾,田飞,武占省,陶治东,孙琳琳,杨帆,李海杰

单位：石河子大学化学化工学院, 新疆 石河子 832000,西安工程大学环境与化学工程学院, 西安 710000,石河子大学化学化工学院, 新疆 石河子 832000,西安工程大学环境与化学工程学院, 西安 710000,西安工程大学环境与化学工程学院, 西安 710000,西安工程大学环境与化学工程学院, 西安 710000,石河子大学化学化工学院, 新疆 石河子 832000,西安工程大学环境与化学工程学院, 西安 710000

关键词：生物炭改性,吸附机理,炭基菌剂,表面官能团,液膜扩散,菌剂保藏,

基金：国家自然科学基金项目（U1803332）；陕西省重点研发项目（2020NY-132）；陕西省教育厅服务地方专项（20JC014）

为提高生物炭与微生物吸附能力及其协同改良土壤的性能，使用草酸和氨水对核桃壳生物炭改性，以期制备出性能更加优良的炭基菌剂，并通过红外光谱、动力学、热力学等研究方法，解析生物炭对枯草芽孢杆菌SL-44的吸附机制，并探究其稳定性。结果表明，草酸和氨水改性增加了生物炭在常温下对SL-44的吸附能力，且随着改性剂浓度的增加而增加，最大吸附量为1.5396×1011 CFU·g-1。此外，通过改性能够在生物炭表面引入COOH、C=O和—NH2官能团，改变电负性，并保持生物炭原有形貌结构。生物炭对菌体的吸附以物理吸附为主，并涉及化学吸附作用，其表面的—OH、C=O、COOH、—NH2均参与了吸附反应过程。生物炭吸附SL-44为放热过程（ΔH草酸改性>未改性。因此增加生物炭表面氧、氮官能团含量可增加其吸菌量，同时在常温下可制得吸菌量更大的炭基菌剂。测定所得菌剂的活菌数和稳定性发现，被吸附的菌体数越多，其存活菌数量越大，且保藏稳定性越强。与未改性生物炭相比，改性后活菌数最高提高26.01%，而保藏4个月后存活率提高14.1个百分点。

来源：2022年第2期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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