不同制备工艺中柠条生物炭的理化性质研究

发布时间：2025-06-20 03:05

　　 为了使柠条资源能够高效利用,研究活化前后的柠条生物炭制备工艺。本试验在不同的温度(400℃、500℃、600℃)下,分别用管式气氛炉CO2活化法和马弗炉高温热解法,并通过工业分析及元素分析、比表面积测定、傅里叶红外光谱(FTIR)等方法对制备的生物炭进行表征和对比分析。结果表明:随着热解温度的升高,产率都在下降;挥发分逐渐析出,马弗炉高温热解法的挥发分下降比率比较快,含氢和氧官能团及含碳物质逐渐分解,灰分含量逐渐增大,CO2活化后的生物炭灰分相对较小,马弗炉高温热解法下的固定碳比率逐渐增大,而CO2活化后固定碳比率先增大后减小,在500℃时值最高;没有活化的生物炭元素C含量相对较低,活化后最大为74. 103%; BC-G600芳香性最强,烷基基团随温度升高逐渐消失,碳结构更加稳定具有做吸附剂的潜力;马弗炉高温热解法下600℃生物炭有较大的比表面积和丰富的微孔结构,活化后的柠条生物炭在600℃时没有完全发生气化反应,比表面积相对较低,CO2活化柠条生物炭在高温区域有很大的研究潜力。因此,该研究为柠条制备生物炭的可行性提供数据支撑并具有参考意义。

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【部分图文】：

图1 不同活化方式产率比较

不同制备工艺下生物炭的热解产率如图1。对比发现2种热解方法产率都随着温度升高而降低，马弗炉高温热解法的产率在400～600℃升温过程中下降较快，管式电炉气氛活化法在500～600℃产率下降趋缓。这大部分归因于构成生物质的3大组分(半纤维素、纤维素、木质素)的热稳定差异，且CO2活....

图2 柠条生物炭红外光谱

通过FT-IR对柠条生物炭表面官能团分析(如图2)，分别为活化前后的柠条生物炭的红外光谱图。从图中可以看出主要吸收峰在3425、2921、1586～1593、1435、1316～1322、774～874附近。生物炭中水分子的-OH(3425cm、1316～1322cm)伸缩振动，....

本文编号：4051330