高分辨氮孔分布法研究复合土壤中的纳米生物炭

摘要

我们成功的使用高分辨氮孔径分布技术来研究纳米炭黑改良的复合黄土，以提高土壤的产量、减低表土降解导致的沙尘暴。高分辨氮孔径分布技术（HRPDA）因研发广泛用于石油炼制、加工过程催化剂对微孔材料的特殊需要诞生于70年代。它是基于氮分子在液氮温度下在微孔材料表面吸附的原理结合精确的氮气脉冲控制技术从而可以获得有关微孔材料的孔径分布的确切信息，其分辨率可高达1-2.。它可提供有关4埃-500纳米大小的孔径分布的信息。而这方面的信息对选取所用生物碳的结构和颗粒度、设计改良土壤、防止因冻-融而导致的土壤颗粒的破裂至关重要。采用一种超高比表面积（1500 m2/g）、代表最新炭黑技术的卡博特黑珍珠炭黑，“BP2000”,结合颗粒度细化手段，我们成功实现低剂量炭黑包囊土壤。该改性土壤具有不受冻-融影响的潜力，也就是说，我们找到了减少甚至避免因表土降解而导致的土壤流失、农田产量降低、导致沙尘暴的技术，而且，生物碳的引入可大幅度提高农作物的产量（可高达200-400%），为确保我国在全球气温变暖、气候紊乱状况下粮食供应安全提供保障。