麦秸秆与黑龙江褐煤共热氧化法制备腐植酸及其结构分析

结合矿源腐植酸(HA)产率高及生化HA活性高的特点，本研究提出将低阶煤与生物质共热氧化制备复合型HA(MIXHA)的想法。将黑龙江褐煤(HL)及麦秸秆(WS)的混合物(MIX)在10%的HNO₃溶液中进行了共热氧化，制备了MIXHA。通过SEM、FT-IR、¹³C NMR等分析，重点从HA的宏观形貌及微观结构对比了MIXHA与HL、WS分别单独制备的矿源HA、生化HA，分析HL与WS在共热氧化过程的协同作用。结果表明，MIXHA含量高于理论值，HNO₃分子的分解产生的活性氧原子、氮氧化物进攻HL与WS的分子结构，由于氢键重排、糖苷键断裂、交联等作用，WS纤维素与半纤维素产生的大量烷基自由基结合在HL缩合芳环上被氧化产生的醌基、羧基的邻对位，从而将芳香环上的质子碳转化为脂肪取代碳。得到的MIXHA含氧官能团丰富、活性高，FT-IR谱图具有明显的特征峰。本研究为低阶煤与农林废弃物的分级、资源化利用提供了一种新思路。