中外腐植酸文摘

一、不同來(lái)源風(fēng)化煤腐植酸化學(xué)特征與生物活性研究

探究不同來(lái)源風(fēng)化煤所含腐植酸的生物活性差異及其與風(fēng)化煤性質(zhì)特征的關(guān)系，為尋找高活性腐植酸風(fēng)化煤提供依據(jù)。選用山西左權(quán)、五臺(tái)、靜樂(lè)3地的風(fēng)化煤，以不同方法處理、進(jìn)行植物培養(yǎng)試驗(yàn)，采用紫外光譜、紅外光譜、根系掃描的方法，比較分析不同風(fēng)化煤的加工化學(xué)特征、產(chǎn)出腐植酸的生物活性。左權(quán)、五臺(tái)、靜樂(lè)三地風(fēng)化煤總腐植酸含量在37.1%～40.9%，但游離腐植酸含量差異較大，分別為1.92%、10.09%和30.62%；總酸性官能團(tuán)酚羥基含量差異明顯，其含量比為1.00∶1.22∶1.83，靜樂(lè)風(fēng)化煤的羥基含量和羧基含量最高；鈣鎂含量比為2.65∶1.25∶1.00；不同風(fēng)化煤的E4/E6差異較小，但提取出的腐植酸E4/E6差異較大，分別為7.5、6.2和4.39。生物活性研究表明，3地風(fēng)化煤腐植酸對(duì)綠豆再生根均有促進(jìn)作用，呈現(xiàn)與IAA具有的相同功效的典型激素反應(yīng)；其腐植酸促生活性依次為靜樂(lè)＞五臺(tái)＞左權(quán)，左權(quán)和五臺(tái)腐植酸濃度在0.01%、靜樂(lè)腐植酸濃度在0.05%時(shí)最高。左權(quán)、五臺(tái)、靜樂(lè)3地風(fēng)化煤提出的腐植酸以靜樂(lè)生物活性最高，五臺(tái)次之，左權(quán)最低；風(fēng)化煤中的鈣鎂含量越低、游離腐植酸含量越高，羥基紅外光譜吸收峰越寬、總酸性基團(tuán)含量越高腐植酸的生物活性就高?？蔀楦菜峒庸みx用優(yōu)質(zhì)的風(fēng)化煤原料，為腐植酸應(yīng)用選擇適宜濃度范圍提供參考。

來(lái)源：《土壤通報(bào)》，2022，53（3）：540～547。

二、稀酸酸析對(duì)褐煤腐植酸結(jié)構(gòu)的影響

為了促進(jìn)褐煤非燃料化利用，探索硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸酸析對(duì)褐煤腐植酸結(jié)構(gòu)的影響。采用堿溶酸析法提取腐植酸，以氫氧化鈉為萃取劑、不同稀酸酸析沉淀，通過(guò)容量法測(cè)定褐煤腐植酸的純度，并對(duì)提取腐植酸進(jìn)行紫外可見(jiàn)光譜、傅里葉變換紅外光譜、核磁共振氫譜表征。結(jié)果表明，不同稀酸酸析對(duì)褐煤腐植酸產(chǎn)率影響很小，而對(duì)純度和腐植酸結(jié)構(gòu)影響較為明顯；褐煤腐植酸均含有羥基、甲基、亞甲基、羰基、羧基、醚鍵和苯環(huán)等官能團(tuán)；硝酸酸析的褐煤腐植酸芳香度較低、純度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）最高，達(dá)到82.54%；鹽酸酸析的褐煤腐植酸芳香度最高、相對(duì)分子質(zhì)量最大，達(dá)到79211。硝酸是提取褐煤腐植酸的最佳酸析稀酸，提取的褐煤腐植酸中苯環(huán)結(jié)構(gòu)較少、芳香度較低。

來(lái)源：《化學(xué)工程》，2022，50（11）：55～59。

三、風(fēng)化煤腐植酸提取試驗(yàn)研究

為了充分提取風(fēng)化煤腐植酸，利用多因素逐項(xiàng)試驗(yàn)、正交試驗(yàn)，分別探索氧解法、堿溶酸析法提取風(fēng)化煤腐植酸的最優(yōu)條件，試驗(yàn)結(jié)果表明：氧解法提取風(fēng)化煤腐植酸的最優(yōu)條件搭配為H2O2溶液的氧化時(shí)間為35 min、濃度為0.4%，NaOH溶液的濃度為1.4 mol/L、浸泡時(shí)間為62 min、固液比為1∶12，腐植酸的最佳提取率為51.89%；堿溶酸析法提取風(fēng)化煤腐植酸的最優(yōu)條件搭配為HCl溶液濃度12%、浸泡時(shí)間為25 min，NaOH溶液的濃度為1.4 mol/L、浸泡時(shí)間為60 min、固液比為1∶9，腐植酸的最佳提取率為51.31%。氧解法與堿溶酸析法均能獲得較高的腐植酸提取率，且氧解法的最高提取率比堿溶酸析法高0.58%，但堿溶酸析法的提取流程較短。

來(lái)源：《煤炭技術(shù)》，2022，41，（4）：220～223。

四、昭通褐煤浮選及腐植酸提取實(shí)驗(yàn)

腐植酸是昭通褐煤的重要組成部分，為了高效地提取腐植酸，采用正浮選、反浮選工藝探索了昭通褐煤的較優(yōu)浮選條件，并分別利用氧解法、堿溶酸析法設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)，對(duì)浮選精煤進(jìn)行腐植酸提取，探索了腐植酸提取的較優(yōu)條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：正浮選捕收劑消耗量大，在司盤(pán)80進(jìn)行表面改性的條件下，浮選精煤產(chǎn)率較高為26.64%，灰分較低為20.08%；反浮選較佳條件為十二胺5 kg/t、糊精3 kg/t、起泡劑260 g/t，較佳浮選指標(biāo)為浮選精煤產(chǎn)率84.35%、灰分20.52%，浮選尾煤產(chǎn)率15.65%、灰分36.75%，浮選完善指標(biāo)12.08；氧解法較佳的提取條件為H2O2濃度0.7 mol/L、H2O2活化時(shí)間35 min、NaOH濃度0.3 mol/L、NaOH浸泡時(shí)間30 min，腐植酸提取率37.14%；堿溶酸析法較佳的提取條件為HCl濃度10%、HCl活化時(shí)間30 min、NaOH濃度0.7 mol/L、NaOH浸泡時(shí)間30 min，提取率43.80%。反浮選相對(duì)正浮選可以獲得更高產(chǎn)率的高灰浮選精煤，堿溶酸析法提取昭通褐煤的腐植酸時(shí)，提取率更高。

來(lái)源：《礦產(chǎn)綜合利用》，2023（6），169～175。

五、萃取劑對(duì)堿溶酸析法提取風(fēng)化煤腐植酸結(jié)構(gòu)的影響

為了研究萃取劑對(duì)風(fēng)化煤腐植酸的結(jié)構(gòu)特性的影響，進(jìn)而優(yōu)選最佳萃取劑，實(shí)現(xiàn)風(fēng)化煤腐植酸的高效提取，采用鄂爾多斯風(fēng)化煤為原料，通過(guò)堿溶酸析法提取腐植酸，提取時(shí)采用氫氧化鉀、氫氧化鈉作萃取劑，硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸酸析，對(duì)得到的腐植酸進(jìn)行產(chǎn)率、純度、紫外、紅外、核磁譜圖分析。結(jié)果表明，萃取劑對(duì)堿溶酸析法提取風(fēng)化煤腐植酸結(jié)構(gòu)的影響主要表現(xiàn)在官能團(tuán)含量。且氫氧化鉀、氫氧化鈉萃取磷酸酸析風(fēng)化煤腐植酸產(chǎn)率均最高，分別為39.10%、42.70%。

來(lái)源：《煤炭技術(shù)》，2023，42（8）：240～244。

六、復(fù)合菌劑轉(zhuǎn)化褐煤產(chǎn)腐植酸機(jī)理研究

以新疆褐煤為轉(zhuǎn)化底物，構(gòu)建復(fù)合菌劑[菌劑（100 mL）中枯草芽孢桿菌、蘇云金芽孢桿菌、米曲霉和微紫青霉菌的體積分?jǐn)?shù)分別為1.5%，1.5%，1.0%，2.5%]作為研究對(duì)象，通過(guò)工業(yè)分析、元素分析、X射線衍射分析、傅立葉紅外光譜分析、X射線光電子光譜分析和紫外-可見(jiàn)光光譜分析等方法，研究了復(fù)合菌劑轉(zhuǎn)化褐煤前后煤的腐植酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、元素組成、礦物組成、有機(jī)官能團(tuán)、碳元素賦存形態(tài)的變化，以及轉(zhuǎn)化褐煤過(guò)程中，復(fù)合菌劑和單一微紫青霉產(chǎn)生的錳過(guò)氧化物酶、木質(zhì)素過(guò)氧化物酶、漆酶的活性變化。結(jié)果表明：經(jīng)復(fù)合菌劑轉(zhuǎn)化后，煤中總腐植酸和可溶性腐植酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別由29.75%和6.24%增加到66.41%和33.44%；復(fù)合菌劑轉(zhuǎn)化后，煤中灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)和固定碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別由8.91%和55.72%降至8.07%和52.99%，而揮發(fā)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)則由38.83%增加至42.36%。元素分析結(jié)果表明：經(jīng)復(fù)合菌劑轉(zhuǎn)化后，煤中C元素相對(duì)含量由71.56%降至69.93%；H、O、N等元素相對(duì)含量均升高，其中N元素相對(duì)含量上升最明顯，由0.65%升至1.26%。經(jīng)復(fù)合菌劑處理后，煤中無(wú)機(jī)礦物組成變化不明顯，但C-C/C-H官能團(tuán)和O=C-O官能團(tuán)增加，且部分不飽和C被飽和。微紫青霉產(chǎn)生的錳過(guò)氧化物酶、木質(zhì)素過(guò)氧化物酶、漆酶的活性較單一，復(fù)合菌劑產(chǎn)生的錳過(guò)氧化物酶、木質(zhì)素過(guò)氧化物酶、漆酶的活性均明顯提高，其中漆酶活性達(dá)到16.09 U/mL。以上結(jié)果說(shuō)明復(fù)合菌劑可將褐煤中大分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化生成小分子腐植酸。與單一菌種相比，復(fù)合菌劑產(chǎn)生更多的胞外酶有助于腐植酸的產(chǎn)生。

來(lái)源：《煤炭轉(zhuǎn)化》，2023，46（2）：36～44。

七、直接抽提腐植酸與氧化褐煤抽提腐植酸性質(zhì)對(duì)比

褐煤直接抽提腐植酸過(guò)程緩慢、產(chǎn)率不高，通過(guò)加入氧化反應(yīng)后可顯著提高產(chǎn)物抽提產(chǎn)率。硝酸氧化不僅可以提高腐植酸產(chǎn)率，還可以提高腐植酸中活性官能團(tuán)數(shù)量，是一種比較有前途的方法。為了促進(jìn)褐煤非燃料化的利用，本研究探索了直接抽提與氧化抽提對(duì)褐煤腐植酸結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，褐煤腐植酸均含有羥基、甲基、亞甲基、羰基、羧基等，但氧化抽提褐煤腐植酸水分、灰分更低，揮發(fā)分更高。

來(lái)源：《當(dāng)代化工研究》，2023（11）：27～29。

八、腐植酸與礦物質(zhì)的納米級(jí)相互作用揭示了土壤碳保護(hù)機(jī)制

近幾十年來(lái)，陸地來(lái)源的溶解性有機(jī)質(zhì)（DOM）濃度在整個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)中不斷增加。盡管土壤中礦物質(zhì)的吸附是土壤有機(jī)質(zhì)固存的主要途徑之一，但有機(jī)質(zhì)與礦物質(zhì)的相互作用機(jī)制尚未完全了解。本文研究了在模擬土壤溶液中添加和不添加粘土礦物蒙脫石（Mt）條件下，磷酸鈣礦化對(duì)腐植酸（HA）固定的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由于無(wú)定形磷酸鈣在Mt表面的聚集和聚結(jié)，溶液中的Mt促進(jìn)了磷酸鈣（CaP）的成核和結(jié)晶，從而有助于HA的長(zhǎng)期存留和累積。根據(jù)動(dòng)態(tài)力譜觀察，HA上具有特定化學(xué)基團(tuán)的有機(jī)配體與CaP-Mt的結(jié)合能高于與CaP/Mt的結(jié)合能。此外，溶液中形成的CaPMt對(duì)HA具有較強(qiáng)的吸附能力，最大吸附量為156.89 mg/g。本研究結(jié)果直接證明了Mt通過(guò)促進(jìn)CaP的沉淀/轉(zhuǎn)化，對(duì)DOM固定具有至關(guān)重要的作用。這不僅會(huì)影響我們對(duì)DOM長(zhǎng)期周轉(zhuǎn)的有效理解，也將有助于填補(bǔ)解決至關(guān)重要的土壤固碳問(wèn)題的知識(shí)空白。

譯者：中國(guó)腐植酸工業(yè)協(xié)會(huì)李雙；

譯自：Nanoscale interactions of humic acid and minerals reveal mechanisms of carbon protection in soil,Environmental Science & Technology, 2022，57（1）：286～296。

九、褐煤中腐植酸提取參數(shù)優(yōu)化及結(jié)構(gòu)特征分析

腐植酸（HA）是一種由小分子組成的復(fù)雜有機(jī)物。生產(chǎn)HA的原料多種多樣，因此HA的結(jié)構(gòu)和組成差別很大。在本研究中，對(duì)來(lái)自巴基斯坦Lakhra的兩種煤樣進(jìn)行硝酸氧化，然后用2.5%、3.0%和3.5% KOH溶液提取HA。對(duì)HA提取率的不同操作參數(shù)如KOH濃度、KOH/煤的比例、提取時(shí)間和pH范圍等進(jìn)行了優(yōu)化研究。商品HA的應(yīng)用面臨許多挑戰(zhàn)，包括有價(jià)值的應(yīng)用和欠佳的提取技術(shù)。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法的一個(gè)主要限制是一次只能研究一個(gè)成分。為滿足市場(chǎng)需求，有必要改善目前的工藝條件，這只能通過(guò)對(duì)工藝條件的建模和優(yōu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)。本研究也首次報(bào)道了響應(yīng)面分析法（RSM）對(duì)HA提取的綜合評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。煤樣1和煤樣2在最低pH為1.09（煤樣1）和1.00（煤樣2）的條件下，HA提取率最高，分別為89.32%和87.04%，明顯低于文獻(xiàn)報(bào)道的常規(guī)堿性提取工藝。通過(guò)決定系數(shù)（R2）、均方根誤差（RMSE）和平均絕對(duì)誤差（MAE）對(duì)兩種煤樣的模型進(jìn)行了評(píng)估。煤樣1（R2=0.9795，RMSE=4.784）和煤樣2（R2=0.9758，RMSE=4.907）的RSM結(jié)果表明，該模型非常適合于HA提取率的預(yù)測(cè)。采用元素分析、紫外-可見(jiàn)分光光度法和傅里葉變換紅外（FTIR）光譜技術(shù)對(duì)褐煤中提取的腐植酸進(jìn)行了分析。利用掃描電子顯微鏡（SEM）分析提取的HA經(jīng)3.5% KOH溶液處理后的形態(tài)變化。上述獲得的 HA 具有生物活性，可以滿足土壤富集、改善植物生長(zhǎng)條件和創(chuàng)造綠色能源解決方案等農(nóng)業(yè)目標(biāo)。本研究不僅為褐煤中HA的優(yōu)化提取研究奠定了基礎(chǔ)，而且為褐煤的高效清潔利用開(kāi)辟了新的途徑。

譯者：中國(guó)腐植酸工業(yè)協(xié)會(huì)韓立新 ；

譯自：Parametric optimization and structural feature analysis of humic acid extraction from lignite，Environmental Research，2022，DOI：10.1016/j.envres.2022.115160。

十、利用本土真菌分離物對(duì)低階煤腐殖物質(zhì)進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化和定量分析

世界上煤資源中褐煤占比較大，這些低階煤（lrc）燃燒在產(chǎn)生能量的同時(shí)，也會(huì)向環(huán)境中釋放有害氣體。另一方面，煤炭是化石碳化合物的巨大來(lái)源，可以用于各種碳/有機(jī)工業(yè)。生物增溶是一種最安全、最經(jīng)濟(jì)的利用lrc的方法，可用于工業(yè)生產(chǎn)腐植酸和黃腐酸。目前的研究涉及本土分離真菌對(duì)來(lái)自巴基斯坦旁遮普5個(gè)不同礦井的煤樣品的增溶作用。從許多本土分離的真菌菌株中，根據(jù)其在固體沙氏培養(yǎng)基上的溶解潛力選擇了菌株NF-2。在28±2 ℃時(shí)，煤樣B-1的生物增溶強(qiáng)度最大（59%），煤樣B-26的生物增溶強(qiáng)度最低（17.2%），礦漿密度為5%（w/v）。煤樣B-1生物增溶產(chǎn)物的腐殖化指數(shù)（A4/A6）為6.18，遠(yuǎn)高于市售標(biāo)準(zhǔn)腐植酸的A4/A6值（4.27）。煤樣B-1的生物增溶產(chǎn)物最多時(shí)，用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定腐植酸濃度為8681 mg/L。經(jīng)NF-2處理的煤樣B-1的傅里葉變換紅外光譜和場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡分析證實(shí)了煤的結(jié)構(gòu)分解和增溶。菌株NF-2與黃曲霉分子鑒定的相似性為100%。本研究利用褐煤進(jìn)行真菌生物增溶以替代化學(xué)方法生產(chǎn)腐植酸，為環(huán)境友好型低成本生產(chǎn)腐植酸鋪平了道路。

譯者：中國(guó)腐植酸工業(yè)協(xié)會(huì)袁曉娜；

譯自：Bioconversion and quantification of humic substances from low rank coals using indigenous fungal isolates，Journal of Cleaner Production，2022，376：134102。

十一、褐煤黃腐酸的結(jié)構(gòu)基團(tuán)組成及生物活性

采用元素分析和工業(yè)分析對(duì)從俄羅斯Tisul’skoe和Tyul’ganskoe礦床的褐煤中分離的腐植酸和黃腐酸進(jìn)行了表征。傅里葉變換紅外（FTIR）光譜和交叉極化魔角自旋核磁共振波譜（CP/MAS13C NMR）數(shù)據(jù)顯示，腐植酸和黃腐酸的結(jié)構(gòu)基團(tuán)組成存在顯著差異。以小麥品種“伊倫”種子為例，介紹了褐煤黃腐酸生物活性的測(cè)試結(jié)果。結(jié)果表明，與對(duì)照樣品相比，褐煤黃腐酸對(duì)小麥種子幼苗株高和根長(zhǎng)的作用效果最大。來(lái)自Tisul’skoe礦床褐煤的自然氧化態(tài)黃腐酸表現(xiàn)出最高的生物活性。

譯者：中國(guó)腐植酸工業(yè)協(xié)會(huì)袁曉娜；

譯自：Structural-group composition and biological activity of brown coal fulvic acids，Solid Fuel Chemistry，2022，56（6）：418～425。

十二、哈薩克斯坦低硫頁(yè)巖腐植酸的物理化學(xué)和抗氧化特性

測(cè)定了從Kenderlyk和Kiin油田頁(yè)巖中分離出的腐植酸的結(jié)構(gòu)、化學(xué)、物理化學(xué)特征和抗氧化性能。Kenderlyk頁(yè)巖和Kiin頁(yè)巖的腐植酸氧化值分別為-3.62和-4.06。因此，頁(yè)巖腐植酸是還原劑。紅外（IR）光譜數(shù)據(jù)顯示了羥基和羰基的清晰吸收帶。電子順磁共振（ESR）譜分析表明，Kenderlyk頁(yè)巖和Kiin頁(yè)巖的腐植酸順磁中心含量高，分別為9.3×1017和9.5×1017spin/g。腐植酸分子結(jié)構(gòu)中的順磁中心表明其作為抗氧化劑具有廣闊的應(yīng)用前景。

譯者：中國(guó)腐植酸工業(yè)協(xié)會(huì)韓立新；

譯自：Physicochemical and antioxidant properties of humic acids from low-sulfur Kazakhstan shales，Coke and Chemistry，2023，65（9）：386～391。

十三、褐煤黃腐酸：動(dòng)態(tài)光散射分析

研究了從南烏拉爾褐煤中提取的腐植酸和黃腐酸。采用元素分析技術(shù)、傅里葉變換紅外（FTIR）光譜和交叉極化魔角自旋核磁共振波譜（CP/MAS13C NMR）對(duì)煤、腐植酸和黃腐酸的組成進(jìn)行了表征。提出了一種通過(guò)正丁醇的鹽酸水溶液從褐煤中提取黃腐酸的方法。確定了黃腐酸的特點(diǎn)是含氧脂肪族含量較高，以羧酸和復(fù)酯為主。而腐植酸的碳、氫和芳香碎片含量較高。動(dòng)態(tài)光散射表明，黃腐酸在水中的膠體聚集體是具有雙峰（低濃度）和單峰（高濃度）納米粒子和亞微粒大小分布的分散體系。水溶黃腐酸膠體zeta電位的低負(fù)值表明了其不穩(wěn)定性和形成絡(luò)合物的傾向。

譯者：中國(guó)腐植酸工業(yè)協(xié)會(huì)韓立新；

譯自：Lignite fulvic acids：analysis by dynamic light scattering，Coke and Chemistry，2023，65（9）：363～370。

十四、氧化煤機(jī)械加工條件對(duì)腐植酸性質(zhì)的影響

介紹了用行星式球磨機(jī)對(duì)氧化煤進(jìn)行機(jī)械加工的過(guò)程中，機(jī)械能對(duì)腐植酸性質(zhì)影響的研究結(jié)果。結(jié)果表明，在以鋼球?yàn)檠心ンw的行星式球磨機(jī)中，堿性和氧化堿性試劑存在的條件下，對(duì)氧化煤進(jìn)行機(jī)械作用，腐植酸的產(chǎn)率提高了 25%～33%；且在該條件下所得到的腐植酸與用陶瓷球機(jī)械加工所得到的腐植酸相比，分子量降低，官能團(tuán)濃度增加。因此表明，球密度的變化會(huì)影響其運(yùn)動(dòng)力學(xué)和下落時(shí)的能量。

譯者：中國(guó)腐植酸工業(yè)協(xié)會(huì)袁曉娜；

譯自：Influence of the conditions of mechanical processing of oxidized coal on the properties of humic acids，Solid Fuel Chemistry，2023，57（1）：8～12。