生物质资源化利用研究现状

生物质资源是一种可再生、低污染的清洁能源。本文阐述了当前我国在生物质的直接利用、生物质制备生物质炭、生物质油以及在生物质燃烧和气化等领域的研究现状,为生物质资源化利用提供参考。     

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。     

生物质炭吸附及其与O3耦合处理生物质废水

针对我国生物质废水污染问题,建立生物质炭吸附、生物质炭/O3耦合处理生物质废水的工艺,并与O3氧化工艺比较。生物质炭吸附处理生物质废水的工艺中,研究了生物质炭吸附生物质废水中的有机物的吸附平衡曲线,考察了吸附时间、生物质炭投加量、不同炭种对COD脱除率的影响。生物质炭吸附生物质废水中的有机物的吸附平衡曲线符合Langmuir方程,吸附平衡常数为8.833×10-5 L/mg,饱和吸附容量为1.136×106 mg/g;20℃下,生物质炭的投加量为20g/100mL废水,吸附15min,废水相COD值可从12496mg/L降至761mg/L,有机物脱除率可达93.9%。单独O3降解及先O3降解后生物质炭吸附的两步法工艺不适合生物质废水的处理,生物质炭/O3协同的一锅法处理废水效果最佳,在生物质用量仅为1g/100mL废水,臭氧流速为150mL/min,处理时间20min时,COD脱除率高于90%。     

废弃物再生生物质炭改性方法及其在废水处理中的应用进展

废弃物再生生物质炭在改性处理后,比表面积、孔径、孔容积、官能团、疏水性以及微观形貌等都会发生很大变化,作为一种低成本高效吸附剂,在废水处理领域应用广泛.针对近几年的相关文献,介绍了生物质炭通过活化法和复合法改性后在废水处理领域的最新进展;着重分析了改性生物质炭在氮和磷污染废水、重金属污染废水、酚类物质及多环芳烃污染废水、抗生素污染废水及有机染料污染废水领域的应用;最后提出了未来生物质炭废水处理领域的研究方向和发展趋势,以期为生物质炭在废水处理领域的应用提供思路和参考.     

生物质炭孔隙分形特征研究

基于生物质炭孔隙结构压汞法测量结果,采用Menger海绵模型和基于热力学关系模型两种分形模型,对稻壳、法国梧桐树叶、玉米秆、棉花秆种生物质炭的分形维数进行了计算.结果表明基于热力学关系模型比较恰当地反映了生物质炭样的孔隙结构.生物质炭具有较大的分形维数即不规则性,并与生物质种类有关.在种生物质中,树叶炭的分形维最大,玉米秆炭的分形维最小.制炭时的热解温度、热解速率和热解时间等对生物质炭的分形维数均有影响,其中热解温度的影响最大,但它们的影响与生物质的塑性有关.     

生物质炭在铁合金领域应用的可行性和研究进展北大核心

生物质作为一种可再生绿色能源,经过热解获得的生物质炭具有“碳中和”特性,是铁合金行业替代化石炭质还原剂的研究热点和重点。首先概述了生物质炭在铁合金冶炼中使用的必要性和可行性,重点阐述了生物质炭制备过程的关键问题,包括生物质的种类差异、预处理方法、热解过程控制和后处理过程选择等。探讨了如何根据生物质炭的使用要求,选择合适的生物质原料和相应的制备流程进行定制化生产。最后总结了生物质炭的使用历史及其在冶炼硅和硅铁中的实际应用情况,为生物质炭在其他铁合金、乃至整个冶金行业的使用推广提供理论和实践依据。     

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。     

生物质炭复合材料结构与性能的研究进展

生物质炭复合材料是一种原材料价格低廉,制造成本合理,性能独特,具有广阔的开发应用前景的新型炭复合材料。本文综述了生物质资源状况、竹炭的特性及研究现状,着重对多孔固体和生物质炭复合材料的结构与性能的研究进展进行了分析,并对生物质炭复合材料目前存在的问题进行了分析,对多孔固体材料和生物质炭复合材料的发展方向进行了展望。     

生物质炭在重金属污染土壤修复中的应用研究现状

为充分发挥生物质炭多孔性、表面活性、选择性吸附和高碱性等性能在有效控制重金属生物迁移中的作用,以期为重金属污染土壤修复技术提供参考。介绍了我国重金属污染土壤的概况,综述了生物质炭在重金属污染土壤修复中的应用,重点介绍了植物修复、化学淋洗、土壤性能改良、固化/稳定化、热解吸修复和电动力学修复等技术的应用情况,简要概述了原料种类、热解温度和表面官能团对生物质炭性质及生物质炭对土壤环境的影响,并展望了生物质炭在重金属污染土壤修复中的发展前景。     

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...     

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。     

不同种类生物质热解炭的特性实验研究

在管式炉上进行了生物质热解实验研究,分析了热解温度对生物质热解炭产量的影响规律,对比研究了农作物类和木材类生物质在相同热解条件下热解炭产量的差异,对生物质热解炭进行了电镜扫描分析,分析了不同热解温度下炭的表面结构特征。结果表明,生物质热解炭产量随热解温度升高而降低, 芸香木和稻壳的炭产量分别由300℃时的28.38%和45.84%降低到600℃时的7.55%和15.45%。在相同热解条件下,农作物热解炭产量普遍高于木材热解炭, 在400℃时稻壳糠热解得到的炭产量最高为30.32%,红胡桃热解得到的炭产量最低为19.23%。SEM分析表明,热解炭产物呈现多孔结构。     

石油污染土壤生物质炭修复研究进展

简述了生物质炭的制备方法及生物质炭的理化性质,对石油污染土壤生物质炭修复研究进行概述,并对生物质炭的应用潜力进行了总结和展望。生物质炭修复作为一种低成本且无二次污染的修复技术,在土壤石油污染物的基础研究和实际应用方面均有一定的研究进展,这将是我国土壤修复领域研究的新热点,利用生物质炭降解土壤污染物、治理环境污染将对未来的国民经济可持续发展具有重要的现实意义和广阔的前景。     

水葫芦生物质炭的制备与染料吸附性能研究

以水葫芦为原料,采用限氧升温热解的方法制备了水葫芦生物质炭,研究热解温度对生物质炭理化结构与染料吸附性能的影响。结果表明,通过SEM、XRD、BET表征可以看出,在一定温度范围内,随温度升高生物质炭比表面积越大,孔隙结构越发达。当热解温度为500℃,生物质炭会有更多的含氧官能团以及较好的孔隙结构。随着热解温度的升高,生物质炭对染料吸附量先增加后有所降低,生物质炭对阳离子染料亚甲基蓝能达到更好的吸附效果,刚果红次之,甲基蓝的吸附效果一般。     

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。     

生物质炭材料作为钠离子电池负极材料的研究进展

钠离子电池的问世使硬炭材料成为了当前研究的重点,但高成本和低循环寿命等不足限制了其作为负极材料在钠离子电池中的应用。生物质炭材料作为硬炭材料的一种,凭借其低成本、可再利用等优势,逐步在储钠材料中占据重要地位。为了更好的了解生物质炭材料,本文综述了近年来生物质炭作为钠离子电池负极材料的研究进展,并对其在储能领域的发展提出了展望。     

水葫芦生物质炭的制备与染料吸附性能研究

以水葫芦为原料,采用限氧升温热解的方法制备了水葫芦生物质炭,研究热解温度对生物质炭理化结构与染料吸附性能的影响。结果表明,通过SEM、XRD、BET表征可以看出,在一定温度范围内,随温度升高生物质炭比表面积越大,孔隙结构越发达。当热解温度为500℃,生物质炭会有更多的含氧官能团以及较好的孔隙结构。随着热解温度的升高,生物质炭对染料吸附量先增加后有所降低,生物质炭对阳离子染料亚甲基蓝能达到更好的吸附效果,刚果红次之,甲基蓝的吸附效果一般。     

废弃生物质水热炭化技术及其产物在污水处理中的应用进展

生物质炭化技术是生物质资源化利用的新兴技术。它主要是将生物质通过炭化固定为稳定态的炭,从而形成新型的生物质炭产品。简要介绍了生物质炭化技术,重点介绍了农林废弃物、餐厨垃圾、畜禽粪便、剩余污泥等含水率较高的废弃生物质水热炭化制备生物质炭的研究进展,并探讨了水热生物质炭在含有机物、重金属及阴离子的废水处理中的应用,展望了生物质水热炭化技术的前景。     

杂原子掺杂生物质基炭材料的研究进展

生物质基炭材料具有低成本、来源广泛、导电性良好和电化学稳定性好等优点,通过杂原子掺杂,生物质基炭材料的性能得到进一步的提升。本文总结了杂原子引入生物质基炭材料的方法(原位掺杂和扩散掺杂)及其各自的优缺点,简述了杂原子掺杂的种类(氮掺杂、氧掺杂、磷掺杂、硫掺杂、卤素掺杂和多元素共掺杂)及杂原子掺杂对生物质基炭材料结构与性能的影响,综述了目前杂原子掺杂炭材料在能源存储、吸附分离、催化氧化等领域的应用状况,并对杂原子掺杂生物质基炭材料的发展方向进行了展望。     

污泥与生物质共热解制备生物质炭工艺优化及吸附性能

通过污泥与秸秆（玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆、芝麻秸秆）慢速共热解的方法,在不同热解温度（300℃、400℃、500℃、600℃）、热解时间（0.5h、1h、1.5h、2h）及配比（污泥与生物质1∶0、1∶0.5、1∶1、1∶2）条件下制备4种生物质炭,即SCBC（污泥-玉米秸秆生物质炭）、SRBC（污泥-水稻秸秆生物质炭）、SWBC（污泥-小麦生物质炭）、SSBC（污泥-芝麻生物质炭）,研究了不同热解条件对生物质炭产率、pH、元素组成、表面特征、吸附性能的影响,并根据吸附性能筛选出各生物质炭的最优制备工艺。结果表明,热解温度为500℃、热解时间为2h、污泥与玉米秸秆、芝麻秸秆配比为1∶1时,污泥与水稻秸秆、小麦秸秆配比为1∶2时,制备的生物质炭吸附性能最优。最优制备工艺条件下,4种生物质炭吸附性能相比：SWBC > SRBC > SCBC > SSBC。