生物炭的制备、改性及其环境效应研究进展

生物炭是生物质材料在隔绝空气的条件下经高温热解或者水热碳化法得到的富碳物质,在可持续能源、农业土壤改良和环境修复等方面应用广泛.本文对生物炭的制备及改性,生物炭改善土壤质量、去除环境中污染物等进行总结,并对生物炭的研究前景和方向进行展望,旨在为生物炭的进一步研究和应用提供参考.     

浅谈生物炭对土壤肥料的作用

生物炭是近年来研究的热点问题,生物炭的应用为生物能源生产、土壤改良、温室气体的解决、肥料创新提出了新型解决方案。同时,生物炭对于土壤肥料也具有一定的改良效果,本文主要就生物炭对土壤肥料的作用进行分析。     

磷酸和热解温度对生物炭结构和性质的影响

采用磷酸活化油菜秸秆热解法制备生物炭,并考查磷酸浓度、热解温度对生物炭性质的影响.研究结果表明:升高热解温度,所得生物炭中脂肪碳减少,芳香性物质增加,灰分质量分数下降,生物炭的比表面积、外表面积、中孔孔容随温度升高而增大;加大磷酸浓度,生物炭微孔面积、微孔孔容和平均孔径减小,微孔数量减少,所得生物炭平均孔径均大于2 nm,为介孔材料.     

生物炭对水溶液中四环素的吸附效果研究

以大豆秸秆生物炭和水稻秸秆生物炭为材料,探究其对水溶液中四环素的吸附效果,分别进行了吸附剂用量、振荡时间及pH值等因素对生物炭吸附四环素的影响实验.结果表明,对于大豆秸秆生物炭,酸性环境条件对吸附有抑制作用,吸附时间为60 min时效率最高,含盐量对吸附有抑制作用,添加量为100 mg时吸附效果最好;对于水稻秸秆生物炭,碱性环境条件对吸附有抑制作用,吸附时间为120min时效率最高,含盐量对吸附有抑制作用,添加量为80mg时吸附效果最好,等温吸附过程遵循Langmuir方程.     

基于专利技术分析的生物炭技术发展研究

生物炭以其良好的自身解剖结构和理化性质、广泛的材料来源和广阔的产业化发展前景,成为当今农业、能源与环境等领域的研究热点。本文主要以生物炭技术相关的专利申请作为切入点,从全球专利申请年度分布、申请地域及布局等方面分析了生物炭技术的发展现状,以期为生物炭产业的发展提供参考建议。     

毛竹生物炭对白洋淀模拟清淤后降浊效果评价

生物炭常被用来制作沉积物原位覆盖材料,以减少沉积物内源污染的释放。研究模拟了白洋淀清淤后铺洒生物炭以及活性炭对上覆水的降浊效果,共在白洋淀中设立6个围隔(搅动空白;铺洒空白;生物炭薄;生物炭厚;活性炭薄;活性炭厚),通过人力搅动的形式模拟清淤过程,搅动结束后迅速铺洒不同厚度的活性炭与生物炭并于0 min、1 min、2 min、5 min、10 min、20 min、60 min、120 min、540 min后测定围隔内表层、中层以及底层的悬浮颗粒物质量浓度。结果表明:生物炭投加后在第2分钟达到极大值,而活性炭投加后第1分钟即达到极值。无论生物炭或者活性炭,短期内(120 min)都没有降浊效果,反而是悬浮颗粒物的污染源。但在540 min时,与搅动空白对比,仅活性炭有一定的降浊效果。投加活性炭的水体浊度下降趋势优于投加生物炭的水体。无论生物炭还是活性炭,铺加层越厚,水体越浑浊。研究结果对清淤后生物炭原位覆盖过程的降浊效果与风险具有借鉴意义。     

柚皮生物炭的理化性质及对镉的吸附效应

为探究柚皮生物炭(PC)的理化性质及对Cd的吸附效应,以柚皮为原材料在300,450和600℃绝氧环境下制备柚皮生物炭(分别记为PCt1,PCt2和PCt3).通过分析PC理化性质、PC对水环境中和土壤环境中Cd吸附效果以及PCt3对土壤Cd吸附机理,综合研究柚皮生物炭对Cd的吸附效应.结果表明:随着热解温度的增加,P...     

基于生物炭及活性炭沉积物原位修复过程生物毒性变化研究

研究模拟了白洋淀清淤搅动后铺洒生物炭以及活性炭对上覆水生物毒性影响效果,共在白洋淀中设立6个围隔(1搅动空白;2铺洒空白;3生物炭薄;4生物炭厚;5活性炭薄;6活性炭厚),通过人力搅动的形式模拟清淤过程,搅动结束后迅速铺洒不同厚度的活性炭与生物炭并于不同时间段采集上中下3层上覆水,测定其发光细菌毒性。结果表明:该区域在未搅拌的情况下,水体的毒性在中等毒性等级;当我们将水体沉积物进行搅拌,使其悬浮在水中时,水体的毒性明显降低,降低至低毒性等级;当我们搅拌并加入一定量的生物炭时,水体的毒性呈现较大幅度波动,但均值处于中等毒性等级;当我们在搅拌的情况下加入一定量的活性炭,水体的毒性同样出现较大波动,但毒性总体处于中等毒性等级。研究对清淤后生物炭原位覆盖过程的生物毒性与风险具有借鉴意义。     

新研究揭示铁基改性生物炭脱汞材料分子结构

太原理工大学教授樊保国团队采用多种表征方法,在微观尺度上研究了铁基改性生物炭脱汞材料的元素组成、分子骨架振动模式和碳链结构.相关成果2022年3月4日在线发表于《能源与燃料》上.     

香樟叶生物质炭制备及其吸附孔雀石绿性能研究

该文在温度300℃、450℃、600℃、750℃下热裂解香樟叶制备香樟叶生物质炭,采用比表面积仪、扫描电镜、热失重仪表征了香樟叶生物质炭的物理性质,并研究了不同温度下制备的香樟叶生物质炭吸附阳离子染料孔雀石绿的性能.结果表明:450℃、600℃、750℃制备的香樟叶生物质炭为一种对热稳定的大孔和介孔吸附材料,并对孔雀石绿呈现优良的吸附性能,吸附过程遵循Langmiur模型.结论:在450℃、600℃、750℃条件下制备的香樟叶生物质炭可作为一种潜在的处理含阳离子污染物废水的吸附材料.