生物质炭的制备及其在能源与环境领域中的应用

本文综述了热分解法、微波炭化法以及水热炭化法制备生物质炭材料的研究现状及其存在的问题;并概括了生物质炭在碳燃料电池、生物质炭燃料、污水处理和土壤处理等能源与环境领域应用的研究进展,最后展望了生物质炭的发展前景。     

生物质炭的制备和应用研究

综述了利用农业废弃物制备生物质炭的研究进展,对不同制备原料的性质、特征,不同制备条件,如炭化、活化温度、活化类型,以及应用等进行了介绍,讨论了不同的农业废弃物制备生物质炭的最佳条件及不同用途,并展望了未来生物质炭制备和应用研究的前景。利用可再生的、廉价的农业废弃物制备生物质炭,不仅具有经济效益,还达到了保护环境、节约资源的目的。     

生物质炭在废水处理中的应用进展

生物质炭具有原料来源广泛、制备工艺简单、表面和结构性能优良等优点。本文综述了生物质炭在废水处理中的最新进展,介绍了基于不同侧重点的生物质炭改性方法,总结了生物质炭去除重金属、无机污染物等废水的机制,并提出了对生物质炭未来发展的思考,为生物质炭的研究和应用提供参考。     

木质纤维素类生物质水热炭化机理及水热炭应用进展

通过水热炭化方法 （HTC）制备纤维类生物质炭材料,是当前废弃生物质高值化处理的一种方式。生物质具有种类繁多、结构复杂的特点,在不同的水热条件下涉及水解、降解、聚合等复杂反应。制备的水热炭性质如形貌、孔结构、表面官能团分布等受原料物理化学结构和水热反应条件影响较大,而水热炭的性质直接影响水热炭的应用。木质素炭化需要较高的水热强度,生成的水热炭石墨化程度和稳定性更高,可应用于导电、耐高温材料等领域;纤维素、半纤维素相对于木质素炭化温度低,更易形成多孔结构,获得更高的比表面积。另外二者因富含羟基,制备的水热炭表面具有丰富的含氧官能团,有利于通过静电吸附、离子交换等过程实现污染物吸附,进一步应用于环境治理等领域。水热温度主要影响炭化程度和水热炭得率,而水热时间则对水热炭形貌具有更明显的作用。通过改性可以定向调控水热炭性能,扩大其应用领域范围。为明晰不同条件下水热炭的结构变化,本文综述了纤维类生物质的种类、原料组成及水热条件对水热炭结构的影响,深入分析了水热炭生成机理,探讨了生物炭改性方法,归纳了生物炭在不同领域的应用并展望了未来的发展方向和前景,为生物质基水热炭研究提供参考。     

生物质热解炭成型特性研究

通过将核桃壳热解转化为生物质热解炭并确定最佳制备温度,随后将生物质热解炭压缩成型,分析成型过程影响因素及成型品质。结果表明,600℃时产生的生物质热解炭与原料相比,挥发分含量降低70.21%,固定碳含量增加68.83%,热值达到29.16 MJ/kg;随着水分和成型压力的增加,成型炭的抗压强度先增大后减小;粘结剂种类影响成型炭的品质特性,采用复合粘结剂可保证成型炭冷热态强度,控制灰分含量;成型可改善热解炭燃烧特性,成型炭燃烧温度区间广,活性高且燃烧较为均匀,是一种更为理想的生物燃料。     

生物质炭可控制备及在水处理中的应用

综述了近年来常用的农业废弃物、污泥、植物以及生物高聚物生物质炭在水处理中吸附污染物的研究与应用。不同的原料、热解温度和热解时间会导致生物质炭的产量、元素组成以及理化性质有所不同,可根据吸附质的特性合成生物质炭。在今后的研究过程中,一方面应尝试成本效益好的规模化生产,另一方面应加强对生物质炭的长期吸附效应的研究。     

生物质炭材料的制备与应用研究进展

生物质具有可再生、污染小、分布与来源广等优势,利用生物质资源制备生物质炭材料具有显著的经济效益。生物质炭材料比表面积大、结构稳定,具有高的含碳量和高的阳离子交换量,已成为当下生物质资源综合利用的重要途径。详细阐述了生物质炭材料的制备、改性及其应用,主要介绍了制备生物质炭材料的制备方法,生物质炭材料的改性途径等。目前生物质炭材料主要应用于土壤修复与改良、废水处理、制备催化剂和用作电极材料等方面,通过对生物质炭材料的有效利用将从一定程度上缓解石化能源危机。     

生物质炭在焦油裂解脱除领域的研究进展

基于生物质焦油的组成特性、危害及其处理方法,简单介绍了生物质焦油催化裂解脱除的机理及近年来的研究进展,重点阐述了生物质炭对焦油的催化转化机理(主要涉及裂解、重整和缩合3种反应)、生物质炭对焦油的吸附和重整作用,以及在催化转化过程中,生物质炭的催化性能受原料、裂解温度、加热速率和停留时间等因素的影响.通过分析生物质炭改性...     

活化蟹壳生物质炭的制备及其在VOCs吸附中的应用

针对大气中由挥发性有机化合物不可控释放引起的环境和健康问题,开发新的吸附技术和材料是重要的解决途径之一。通过热处理廉价、无毒、可再生的蟹壳废弃物,并通过KOH活化制备了可对VOCs高效吸附的蟹壳生物质炭。以炭壳为原料制备了碳化蟹壳(CS)和蟹壳活性炭(CSK),并采用SEM、BET、FT-IR、XRD对其进行了表征,系统考察了温度对VOCs(二甲苯和正己烷)的影响,分析结果表明,制备的蟹壳生物质炭是一种具有介孔结构的多孔材料,其比表面积高达2 098.15 m²/g,平均孔径约为1.98 nm,孔体积为1.16 cm³/g。最后,对制备的CSK-800进行了动态吸附实验,得到的二甲苯和正己烷的总吸附量分别为557.98、585.19 mg/g。吸附动力学研究结果表明,其吸附过程与准一级和Bangham模型拟合结果高度吻合,较好地诠释了蟹壳活性炭对VOCs吸附主要是以物理吸附为主的孔道扩散。     

废物资源化制备生物质炭及其应用的研究进展

生物质炭作为一种多功能性材料正逐步受到人们的广泛关注。本文综述了以废弃物为原料制备生物质炭,给出了制备生物质炭的主要工艺,并对生物质炭的主要物理化学性质如元素组成、碱度、表面特性和孔隙结构进行了介绍。然后对生物质炭在农业和环境领域中的应用做了相应介绍,例如用作土壤改良剂提高土壤肥力、增加碳固定、减少温室气体排放,作为一种高效吸附剂同时去处污水中重金属及有机污染物等。最后,对今后生物质炭的研究方向作出了展望,指出应继续研究尽快实现生物质炭的大量、高效、廉价生产,从原料和工艺方面着手进一步提高生物质炭的比表面积,使其成为活性炭的替代品,同时进一步研究对土壤的改良和修复、对农作物生长和产量的促进以及对温室气体的减排作用的机理,并提供大面积的长期的实验数据支持。     

煤炭低温干馏微波加热技术的研究进展

随着石油能源储量的日趋减少,清洁煤转化技术得到越来越多的重视。如何将现有的低阶煤炭资源进行高效转化及利用,对缓解我国能源危机和带动当地经济迅速发展具有重要作用。论述了国内外传统煤加热技术现状及微波热解煤的技术进展,微波热解的工艺特点和反应机理,最后对微波热解应用于煤炭低温干馏的前景进行了展望,为煤热解技术日后的研究提供有效的参考。     

以葡萄糖为碳源不同碳化方式固体酸催化剂的制备与性能评价

以葡萄糖为碳源,发烟硫酸为磺酸化试剂,分别采用水热碳化法和热解碳化法制备碳基固体酸催化剂。使用扫描电镜、热重分析、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱等对催化剂进行表征,并评价催化剂在纤维素水解反应中的性能。结果表明,两种碳化方式制备的碳基固体酸催化剂在形貌上具有很大差异,但结构上均含有—OH、—COOH和—SO_3H官能团,对于纤维素的水解反应,在150℃反应3 h,纤维素水解率超过60%。     

生物炭持久性自由基形成机制及环境应用研究进展

持久性自由基（PFRs）因其持续反应活性和潜在毒性而日益受到广泛关注。生物炭在高温热解和水热碳化制备过程中会产生PFRs,并可转化形成活性氧物质,从而促进环境污染物的氧化还原转化和降解,同时也产生潜在的环境健康风险。本文综述了生物炭PFRs的国内外研究进展,归纳了PFRs在生物炭制备过程中的形成和转化机制,总结了生物炭PFRs生成ROS降解有机污染物、光诱导氧化降解有机污染物、重金属氧化还原转化等方面的环境应用研究现状,初步探讨了生物炭PFRs的毒性效应,并对今后的研究发展方向提出了展望,以期为生物炭PFRs的进一步环境应用提供方向和依据。     

微球制备及在抗菌和生物制品中的应用

微球的应用领域越来越广泛,研究方法也得到了快速发展。综述了空心微球的典型制备方法,如模板法、微乳液法和喷雾法等,简介了微球的发展趋势及在抗菌及生物制品中的应用,并对载银微球、壳聚糖微球及磁性微球在相应领域的应用进行了介绍。     

阳极氧化铝模板的制备及其在纳米材料领域的应用进展

概括了传统阳极氧化铝(AAO)模板及几种新型AAO模板的制备工艺,并总结了AAO模板在纳米材料领域的应用进展。     

氢氧化铝的制备方法及应用

综述了氢氧化铝的制备方法及应用。氢氧化铝的制备方法主要有拜耳法、烧结法、水热法、溶胶凝胶法、碳分法、微乳液法、酸碱法、均相沉淀法、离子膜电解法、铝盐水解法等。氢氧化铝在陶瓷、医药、污水处理、造纸工业、阻燃剂填料、催化剂载体、化工原料等领域具有广泛应用。     

Preparation of Nanometer Zinc Oxide Powders by Plasma Pyrolysis Technology and Their Applications

ZnSO₄ and NH₄HCO₃ were used as raw materials for the preparation of a Zn₅CO₃(OH)₆ precursor. Nanometer ZnO powders were synthesized from the precursor by controlled plasma pyrolysis. The average particle size of the ZnO powders was about 20 nm as observed by transmission electron microscopy (TEM). The content of ZnO reached 99.8 wt% as determined by induction coupled plasma (ICP) analysis, and the specific surface area was about 77 m²/g. When compared with conventional ZnO powders, one half of the amount of nanometer ZnO had the equivalent effect on the properties of rubber.     

煤炭低温干馏技术现状及发展趋势

概述了煤炭低温干馏技术的现状以及目前国内的应用情况,并就煤炭低温干馏技术的发展趋势进行了阐述。