二氧化锰气凝胶在畜禽场氨气减排中的应用初探

【摘要】：氨气在二次气溶胶和灰霾形成过程中扮演重要角色,随着我国养殖业规模的发展壮大,畜禽场氨气对环境的污染问题日趋严重,氨减排技术越来越受到重视。本研究试验二氧化锰气凝胶材料作为吸附剂来减少畜禽舍的氨气,首先采用冰模板法和水热法制备了单层二氧化锰纳米片、超薄二氧化锰纳米片、二氧化锰气凝胶,用紫外-可见吸收光谱检测MnO_2材料的形成过程,用扫描电镜、原子力显微镜和XRD等分析MnO_2材料的形貌与结构,并探讨其形成机理。在此基础上,通过流动管实验装置对3种二氧化锰材料吸收标准氨气以及畜禽场猪粪和鸡粪释放的氨气进行比较,发现吸收效率依次是MnO_2气凝胶单层二氧化锰纳米片超薄二氧化锰纳米片;在环境温度为20℃、相对湿度75%时,0.3gMnO_2气凝胶对标准氨气的吸收效果最好,可达94%,对鸡粪和猪粪所释放的氨气吸收效率分别为81%和67%,可能与其他有机物对气凝胶的影响有关。二氧化锰气凝胶质量轻、孔隙多、比表面积大、对氨气吸收效果好,可尝试用于畜禽养殖场氨气吸附材料的制作,减少氨气外排,为提升农业源大气污染控制技术奠定基础。