生物炭基功能材料的制备及其在工业污水处理中的应用文献综述

 2021-11-04 08:11

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生物炭基功能材料的制备及其在工业污水中的应用1.生物炭的介绍生物炭是生物质(农作物废物、木材、植物组织、动物骨骼等)在缺氧的条件下,高温裂解炭化而形成的一种碳含量极高的炭。

生物炭的比表面积和孔隙度较大,具备较强的吸附力、抗微生物的分解能力、抗氧化力,这使生物炭广泛应用于工业、农业、能源、环境等领域。

生物炭在环境方面,可以固碳减排;在农业方面,可以改善土壤,增加农作物产量;在能源方面,可成为替代化石燃料的清洁能源;在工业上,可加工成吸附重金属、净化水质的活性炭。

生物炭的来源广泛,生产成本低,无污染,推广性强。

[1]2.生物炭的制备根据制备过程中生物质的热解温度、升温速率以及加热介质的不同。

生物炭的制备方法可分为:慢速热解、快速热解、气化热解、水热炭化以及微波热解法。

慢速热解也称为传统炭化法,是指生物质以一个相对较低的速率加热,经过较长的热解时间制备生物炭的过程。

快速热解法是生物质在五羊或限氧条件下快速(103-104℃/s)加热到较高反应温度(常压下500℃左右),从而使生物质大分子发生热解转化,生成气体小分子、挥发分以及焦油等产物的过程。

[2]以玉米秸秆为例,采用限氧裂解法进行生物炭的制备,实验揭示了不同裂解温度制备的生物炭具有不同的差热曲线,其官能团的组成也存在差异,这表明了样品中不同生物质的裂解反应过程。

[3]3.生物炭基功能化材料生物炭在高温裂解过程中会损失部分官能团,且存在不易与土壤分裂等缺点,因此有研究者尝试对生物炭进行改性或复合,以期稳定地改善生物炭材料的物化性质,提高其吸附性能。

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