生物质组分快速热解联产生物质炭和碳纳米管的研究

以纤维素、木聚糖和碱木质素为原料，通过快速热解的方法，使热解挥发性组分在泡沫镍催化下形成上层炭，同时固体产物形成残留固体炭（即下层残炭）。纤维素和木聚糖所得上层炭中含有大量的碳纳米管（CNTs），且掺杂有部分石墨片，而碱木质素则难以形成CNTs。其中，纤维素CNTs比木聚糖CNTs含有更多的石墨化碳，并且纤维素CNTs的石墨化程度、比表面积和产率均较高。纤维素残炭和木聚糖残炭则为致密块状结构，石墨化程度低；纤维素残炭的得率更高，因此纤维素整体的利用率比木聚糖高。结果表明，纤维素和木聚糖的热稳定性较低，热解过程可以产生大量的挥发性组分，且大多为小分子，为CNTs的形成提供了较充足的碳源，而碱木质素的热稳定性高，且热解气体产物少，不利于CNTs的形成。

Rapid Pyrolysis of Biomass Components to Produce Biochar and Carbon Nanotubes