不同裂解温度对梨树枝条生物炭理化性质的影响

论文摘要

[目的]本文旨在研究梨树枝条在不同温度下裂解所得生物炭的理化性质差异,确定适宜的制备生物炭温度范围,为梨树修剪枝条资源化利用提供新的途径。[方法]以粉碎梨树枝条为原料,在惰性气体包围下,在不同裂解温度(300～900℃)下制备生物炭,研究不同裂解温度对生物炭理化性质的影响。[结果]裂解温度由300℃上升到900℃,生物炭产率由61%显著降低到24%(P<0.05),p H值由7.3显著上升到11.7(P<0.05),生物炭中碳含量增加而氮含量显著降低,钾、钙、镁、硼、铁、铜等元素含量均先升高后保持稳定;阳离子交换量随温度的升高先显著下降后保持稳定。红外光谱分析表明随着裂解温度的升高,枝条内O—H和C—H键断裂,形成难降解的芳香烃类物质;扫描电镜分析表明生物炭孔隙度随着裂解温度升高而增加,温度越高,孔数量越多,比表面积越大,700℃下制备的生物炭比表面积相比300℃增加了50%;同时,比表面积及孔体积也随温度的升高而增加,吸附性增强。[结论]制备枝条生物炭时,将裂解温度设置为500～700℃时,元素含量相差不大,微孔和大孔数量基本达到最高水平,吸附性能达到最佳。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 试验材料
•   1.2 生物炭制备
•   1.3 指标测定
•     1.3.1 产率
•     1.3.2 p H值
•     1.3.3 元素含量
•     1.3.4 阳离子交换量
•     1.3.5 红外光谱分析
•     1.3.6 扫描电镜分析
•     1.3.7 比表面积及吸附性
•   1.4 数据分析
• 2 结果与分析
•   2.1 裂解温度对梨树枝条生物炭产率的影响
•   2.2 裂解温度对梨树枝条生物炭中碳、氮含量和碳氮比的影响
•   2.3 裂解温度对梨树枝条生物炭元素含量的影响
•   2.4 裂解温度对梨树枝条生物炭p H值的影响
•   2.5 裂解温度对梨树枝条生物炭阳离子交换量（CEC）的影响
•   2.6 不同裂解温度处理梨树枝条生物炭的红外光谱图
•   2.7 不同裂解温度处理梨树枝条生物炭的扫描电镜图
•   2.8 裂解温度对梨树枝条生物炭比表面积的影响
•   2.9 裂解温度对梨树枝条生物炭吸附性的影响
• 3 讨论
•   3.1 裂解温度对梨树枝条生物炭物理结构的影响
•   3.2 裂解温度对梨树枝条生物炭化学特性的影响

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘慧冉,谢昶琰,康亚龙,江尚焘,梅新兰,徐阳春,董彩霞

关键词: 枝条,裂解,温度,生物炭

来源: 南京农业大学学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 农业科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 新能源,农业工程

单位: 南京农业大学江苏省固体有机废弃物资源化高技术研究重点实验室/江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心/教育部资源节约型肥料工程技术研究中心

基金: 现代农业产业技术体系建设专项资金项目(CARS-28-10)

分类号: S216.2

页码: 895-902

总页数: 8

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