氮掺杂生物炭的制备与应用研究进展 |
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作者姓名: | 李艳玲 卓振 池亮 陈曦 孙堂磊 刘鹏 雷廷宙 |
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作者单位: | 1. 常州大学城乡矿山研究院,常州市生物质绿色安全高值利用技术重点实验室;2. 中国石油吉林石化公司乙烯厂 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(51906021); |
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摘 要: | 生物质不仅储量丰富、分布广泛且可再生,是一种亟待高值化利用的资源。将其炭化后制备的生物炭具有良好的理化性质,常被用于吸附污染物、制作电极材料。但与活性炭相比,生物炭存在孔隙结构欠发达、表面官能团种类和数量稀少等问题,其应用受到了很大限制。通过对生物炭进行N元素掺杂改性制成N掺杂生物炭(NBC)可丰富生物炭孔隙结构和表面活性位点,提高吸附、导电和催化性能。本文综述了国内外近几年来关于NBC的制备/改性方法 (热解法、活化法、水热法、模板法和后处理法等)及其优点和局限性,梳理了各方法得到的NBC的形貌结构及表面化学特征,概括了氮掺杂对NBC的催化、吸附、电化学性能的影响及NBC在各领域的应用。以“制备-结构-性能及应用”相结合的思路,从NBC的应用角度逆向出发,思考如何通过探究N掺杂机理和优化制备方法,来充分发挥NBC在各领域中的应用价值,并对今后该领域的研究发展提出了展望。
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关 键 词: | 氮掺杂 生物炭 活化 催化 吸附 储能 |
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