【摘要】：熱解溫度是影響生物炭結(jié)構(gòu)性質(zhì)的重要因素。在200~700℃溫度范圍內(nèi),以花生殼為生物質(zhì)原材料制備生物炭,并對(duì)生物炭的理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行表征,以期了解花生殼生物炭特征及其隨熱解溫度變化的規(guī)律。結(jié)果表明,生物炭的產(chǎn)率隨著溫度的升高而減少,灰分和pH隨著溫度升高而增加。生物炭的C含量隨著溫度升高而增加,H元素含量卻隨著溫度升高而減少。H/C隨著溫度的增加而減少。紅外光譜分析表明,隨著溫度的升高生物炭的烷基基團(tuán)減少,芳香化程度逐漸升高。500℃制備生物炭的K_2Cr_2O_7和KMnO_4氧化碳損失量最低,分別為18.6%和1.70%。X射線衍射分析表明,隨著溫度的升高,生物炭中草酸鈣礦物分解消失,碳酸鈣礦物形成。
【圖文】：

第6期李飛躍等:不同溫度下制備花生殼生物炭的結(jié)構(gòu)性質(zhì)差異圖1熱解溫度對(duì)生物炭穩(wěn)定性的影響Fig．1Effectofpyrolysistemperatureonstabilityofbiochar2.4生物炭的表面官能團(tuán)不同熱解溫度所制備的花生殼生物炭，其表面官能團(tuán)存在一定差異，如圖2紅外光譜圖所示，生物質(zhì)及生物炭變化較明顯的有3450cm－1、2952cm－1、2374cm－1、1718cm－1、1618cm－1、1076cm－1和875cm－1處的吸收峰。3450cm－1為酚羥基和醇羥基的特征峰，不同溫度制備的生物炭在此處均有吸收峰，但隨著溫度的升高，該吸收峰逐漸減弱，說明生物炭中—OH基團(tuán)隨著溫度升高而減少;在2952cm－1左右是烷烴中的C—H吸收峰，，隨著溫度的升高該吸收峰的強(qiáng)度減弱至消失，表明隨溫度升高生物炭烷基基團(tuán)減少至消失，而生物炭的圖2不同溫度條件下制備生物炭的FTIＲ譜圖Fig．2FTIＲspectraofbiocharderivedfromdifferenttemperatures芳香化程度增強(qiáng)。2374cm－1左右為脂肪類C—H和C迨O振動(dòng)吸收峰［18］，200～500℃，隨著溫度升高該吸收峰逐漸減弱至消失，600～700℃該吸收峰增強(qiáng)，可能是由于隨著熱解溫度的進(jìn)一步升高，生物炭芳香化程度增強(qiáng)，其紊亂的無(wú)定型結(jié)構(gòu)逐漸向有序的石墨化三維層狀結(jié)構(gòu)過度，在這個(gè)過程中引起一些基團(tuán)分解斷裂，使得本實(shí)驗(yàn)中HS700在2374cm－1處有較強(qiáng)的吸收峰。1718cm－1左右為羧基中C迨O伸縮振動(dòng)吸收峰，隨溫度升高逐漸下降直至為零。1618cm－1附近為苯環(huán)類的特征吸收區(qū)［19］，隨著溫度的升高該吸收峰逐漸增強(qiáng)，表明其芳香化程度增強(qiáng)，而高于500℃該吸收峰強(qiáng)度減弱。1076cm－1左右為木質(zhì)素中—C—O和O—CH3吸收峰［20］，只有HS和HS200在該處有吸收峰，可見，低溫保?

第6期李飛躍等:不同溫度下制備花生殼生物炭的結(jié)構(gòu)性質(zhì)差異圖1熱解溫度對(duì)生物炭穩(wěn)定性的影響Fig．1Effectofpyrolysistemperatureonstabilityofbiochar2.4生物炭的表面官能團(tuán)不同熱解溫度所制備的花生殼生物炭，其表面官能團(tuán)存在一定差異，如圖2紅外光譜圖所示，生物質(zhì)及生物炭變化較明顯的有3450cm－1、2952cm－1、2374cm－1、1718cm－1、1618cm－1、1076cm－1和875cm－1處的吸收峰。3450cm－1為酚羥基和醇羥基的特征峰，不同溫度制備的生物炭在此處均有吸收峰，但隨著溫度的升高，該吸收峰逐漸減弱，說明生物炭中—OH基團(tuán)隨著溫度升高而減少;在2952cm－1左右是烷烴中的C—H吸收峰，隨著溫度的升高該吸收峰的強(qiáng)度減弱至消失，表明隨溫度升高生物炭烷基基團(tuán)減少至消失，而生物炭的圖2不同溫度條件下制備生物炭的FTIＲ譜圖Fig．2FTIＲspectraofbiocharderivedfromdifferenttemperatures芳香化程度增強(qiáng)。2374cm－1左右為脂肪類C—H和C迨O振動(dòng)吸收峰［18］，200～500℃，隨著溫度升高該吸收峰逐漸減弱至消失，600～700℃該吸收峰增強(qiáng)，可能是由于隨著熱解溫度的進(jìn)一步升高，生物炭芳香化程度增強(qiáng)，其紊亂的無(wú)定型結(jié)構(gòu)逐漸向有序的石墨化三維層狀結(jié)構(gòu)過度，在這個(gè)過程中引起一些基團(tuán)分解斷裂，使得本實(shí)驗(yàn)中HS700在2374cm－1處有較強(qiáng)的吸收峰。1718cm－1左右為羧基中C迨O伸縮振動(dòng)吸收峰，隨溫度升高逐漸下降直至為零。1618cm－1附近為苯環(huán)類的特征吸收區(qū)［19］，隨著溫度的升高該吸收峰逐漸增強(qiáng)，表明其芳香化程度增強(qiáng)，而高于500℃該吸收峰強(qiáng)度減弱。1076cm－1左右為木質(zhì)素中—C—O和O—CH3吸收峰［20］，只有HS和HS200在該處有吸收峰，可見，低溫保?

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本文編號(hào)：2658113