腐植酸广泛存在于自然界的土壤、泥炭和低阶风化煤中,在农业、工业、医药等领域具有广泛的应用。但原始的风化煤腐植酸分子量较大,直接提取导致其活性组分含量少,活性较低。煤质腐植酸的传统活化方法通常是采用在溶液中使用KMnO4、HNO3、H2O2等氧化剂对样品进行预处理,该过程需要加热、反应时间长、对设备的要求高,并且需要消耗大量的水。此外,活化过程可能释放一些有毒有害的副产品,造成环境污染。以上这些缺点极大的限制了低阶煤腐植酸提取工艺的发展。因此,本文合成了磁性可循环使用的Fe3O4/LaNiO3催化剂并应用于固相研磨氧化降解风化煤制取活性小分子腐植酸,以E4/E6、腐植酸含量和分子量分布为指标,研究了该工艺的最佳条件,分析了所制备的腐植酸的理化性质。主要的研究结果和结论如下:1.采用溶胶凝胶法制备ABO3结构的钙钛矿LaNiO3并复合磁性Fe3O4,合成了 Fe3O4/LaNiO3催化剂。通过XRD、SEM、HRTTEM、XPS、BET等表征分析发现,复合材料是平均粒径约为55 nm的不规则颗粒;材料中LaNiO3与Fe3O4形成了不均匀的异质结表面结构;复合材料比LaNiO3具有更大的比表面积。2.以宁夏风化煤为原料,LaNiO3作为氧化剂,考察了活化剂用量、催化剂用量和研磨时间对腐植酸含量和E4/E6比值的影响。用L9(33)正交实验方法优化腐植酸的制备工艺,得到最佳工艺条件为:风化煤,催化剂(占风化煤质量的1.0%)、活化剂(占风化煤质量的10.0%)和研磨60 min。相比于未加催化剂实验,该工艺方法制取的腐植酸含量提高了 1626%。3.通过四组对照实验,利用元素分析、红外光谱、紫外-可见光谱分析、体积排阻色谱法、XPS、Py-GCMS和13C固体核磁等表征手段,分析了上述工艺制取的腐植酸含量、光谱结构特征和相对分子量的分布。结果表明,Fe3O4/LaNiO3催化剂可以有效降低腐植酸分子结构的芳构化程度;并且该催化剂可以有效调控制取腐植酸分子量的分布,低分子量物质比空白实验增加了 7倍,腐植酸最大重均分子量(Mw)从59.7kDa下降到5.5kDa,且分布范围更窄、更集中。此外该工艺制取的腐植酸中极性含氧官能团含量增加,风化煤(HAs)被氧化为多环芳烃、脂肪族和其它多官能团的小分子化合物。4.探究了 Fe3O4/LaNiO3对风化煤的氧解机理,可能的机理是:钙钛矿中金属离子作为Lewis位点与含氧物种结合而形成的Ni(Ⅲ)OH、La(Ⅲ)OH和Fe(Ⅲ)OH等物种作为活性氧种类直接氧化腐植酸,O2在该催化氧解过程中有着至关重要的作用。