烟秆生物炭热解温度优化及理化性质分析
为了解热解温度对烟秆生物质炭物理和化学特征的影响,将烟秆分别在350℃、400℃、450℃、500℃、550℃和600℃条件下热解制备生物质炭,测定烟秆生物质炭的产率、pH值、电导率和比表面积等基本特征,并通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和13C核磁共振(NMR)等方法分析烟秆生物质炭的成分及结构特征.结果表明:烟秆生物质炭的得率、O含量、H含量和H/C、O/C、(O+N)/H原子比均随热解温度的提高逐渐降低,而pH值、电导率、比表面积和C含量等指标随热解温度提高逐渐增大.得率和pH值在大于500℃时趋于稳定,比表面积和pH值在450℃时均达最大(8.86m2/g和9.98).此外,随着热解温度的提高,烟秆生物质炭表面的含氧官能团明显减少,矿质元素和表面晶体含量逐渐增大.烟秆生物质炭中K、Al、Ca元素含量较高,分别为28.46～35.47、16.95～35.86和13.15～24.95g/kg.生物质炭的稳定性和芳香化程度随热解温度升高而提高,而整体极性逐渐降低.综合分析,在450℃制备的烟秆生物质炭对农业生产和生态环境的预期效果最好.该研究结果可以为烟秆的资源化利用和烟秆生物质炭在农业生产和生态环境方面的推广利用提供理论依据和技术支持.
烟秆 生物质炭 热解温度 理化特征 资源化利用
杨兴 黄化刚 王玲 申燕 陆扣萍 韩学博 王海龙
贵州省烟草公司毕节市公司,毕节551700;浙江农林大学环境与资源学院浙江省土壤污染生物修复重点实验室,临安 311300 贵州省烟草公司毕节市公司,毕节551700;河南农业大学作物学博士后流动站,郑州450002 贵州省烟草公司毕节市公司,毕节551700 浙江农林大学环境与资源学院浙江省土壤污染生物修复重点实验室,临安 311300
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2016-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）