生物炭是在很少或沒有氧氣的條件下通過各種熱化學過程熱解生物質(zhì)（作物殘留物和木材生物質(zhì)等）得到的一種富含碳的固體,已被公認為是一種可應用于能源生產(chǎn)和環(huán)境修復的多功能材料。在過去幾十年中,生物炭在生物能源方面的應用包括:生物能源生產(chǎn)、土壤肥力增強、碳封存、環(huán)境修復等。在前人的基礎(chǔ)上,本文開發(fā)了甘蔗生物炭和硼酸鹽生物玻璃在骨修復方面結(jié)合的應用,麥稈生物炭與3D打印技術(shù)在水凈化方面結(jié)合的應用,以及蒲稈生物炭與納米氧化鋅材料在牙齒美白上結(jié)合的應用,為生物炭資源化利用的發(fā)展奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ),具體工作包括:一、受甘蔗生物炭的類骨結(jié)構(gòu)的啟發(fā),通過原位硼酸鹽玻璃改性制備了甘蔗生物炭衍生的類骨硼酸鹽玻璃支架。溶膠-凝膠法得到的硼酸鹽玻璃的組分為30-5B（Si/B比）,在此基礎(chǔ)上制備的具有甘蔗結(jié)構(gòu)紋理的3D硼酸鹽玻璃支架的元素分布和多層結(jié)構(gòu)均實現(xiàn)了與天然骨相匹配。在元素和結(jié)構(gòu)兩個方面開發(fā)出與骨骼匹配的3D生物支架。隨后的動物植入實驗研究了硼酸鹽玻璃支架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對骨修復效果的影響。實驗結(jié)果表明:植入物的微觀結(jié)構(gòu)取向?qū)切迯偷男Чㄋ俣群途龋┚哂兄匾绊?并初步討論其相關(guān)潛在機制。二、麥稈是一種廉價且豐... 

【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

關(guān)于生物炭的生產(chǎn)，應用和對全球氣候影響的示意圖（圖片來源于參考文獻2）

圖 1.2 各種基于生物炭的功能材料及其潛在的應用（圖片來源于參考文獻 2） 生物炭的應用如圖 1.3 所示，生物炭的功能材料應用于化學催化、生物燃料、農(nóng)業(yè)、儲保護和生物醫(yī)學等各個領(lǐng)域。[3]對于催化應用，磺化生物炭對各種酸催反應顯示出積極活性，包括有機酸在水溶液中的酯化反應，醇和胺的酰的烷基化，和生物質(zhì)水解等。生物炭與金屬納米粒子的復合物對許多有化具有快速響應，包括燃料電池中的氧化還原反應，氫化和脫氫，生物或氣化等。對于儲能應用，作為超級電容器電極材料的生物炭衍生的多表現(xiàn)出高性能，包括高比電容和出色的循環(huán)穩(wěn)定性。[4]作為氫氣儲存的生材料顯示出高吸附能力。對于環(huán)保應用，生物炭材料有非常豐富的表且其孔隙率容易調(diào)整，在二氧化碳捕獲和污染物吸附方面大展身手。對藥應用，醫(yī)用活性生物炭可以預防胃腸道吸收某些毒素和藥物。

圖 1.3 生物炭的應用領(lǐng)域的示意圖（圖片來源于參考文獻 3）在能源方面的應用機，環(huán)境污染和全球變暖是目前人類面臨的嚴重的全球問液體和氣體燃料，特別是煤，石油和天然氣長期以來一直是化石燃料儲備在逐年減少，而全球能源需求到 2050 年平的兩倍，這就迫切需要替代能源的供應，尤指可再生能

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Review on Zinc Oxide Nanoparticles: Antibacterial Activity and Toxicity Mechanism[J]. Amna Sirelkhatim,Shahrom Mahmud,Azman Seeni,Noor Haida Mohamad Kaus,Ling Chuo Ann,Siti Khadijah Mohd Bakhori,Habsah Hasan,Dasmawati Mohamad.  Nano-Micro Letters. 2015(03)



本文編號：3232131