炭化温度对沙蒿生物炭形貌特征和化学性质的影响

• 作者: 侯建伟 刘长涛 梁桓 索全义 韩雪琦
• 来源期刊: 土壤
• 学科: 农学
• 关键词: 沙蒿 生物炭 表面结构 官能团 生物炭产率 有机组分
• 年，卷（期）: 2014,（5）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 814-818
• 页数: 5页
• 分类号: S152.4
• 语种: 中文

摘要

沙蒿是半灌木典型沙生植物,作为制炭物料具有其特殊性,而炭化温度决定生物炭形貌特征和化学性质.通过无氧炭化法制备了不同温度(300 ～ 900℃)的沙蒿生物炭,研究了炭化温度对沙蒿生物炭形貌特征、表面官能团种类、产率变化和有机组分含量的影响.结果表明:生物炭孔径随着炭化温度的升高而增大,700℃以后生物炭结构有一定程度的破坏;生物质炭化后C-O-C、-COOH、-CH3、-CH2、-OH和C=O逐渐消失;生物炭产率随着炭化温度的升高而降低,尤其是从300℃升高至400℃产率降低最为明显,这与纤维素及半纤维素的分解有直接关系;生物炭中有机组分的C元素含量增加,由701.7 g/kg增加到899.3 g/kg,增加了197.6g/kg;而H、O和N元素含量则逐渐降低,分别降低了21.4、171.8和6.6 g/kg;生物炭中有机组分的原子比H/C、O/C和(N+O)/C都逐渐减小.总之,生物质升温炭化过程中,炭化温度与生物炭孔径及有机组分的C元素含量呈正相关关系而与生物炭产率、生物炭中有机组分的H、O和N元素含量呈负相关关系,低温和中温炭化时生物炭保留原有的骨架结构,而高温时对其有一定程度的破坏作用,沙蒿生物质含有丰富的官能团,升温裂解过程中多数官能团消失,无机组分Si-O-Si得以保留,此外,生物质升温裂解是一个芳香性逐渐增强,亲水性和极性逐渐减弱的过程.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	索全义		33	210	8.0	13.0
2	侯建伟		9	20	3.0	4.0
3	韩雪琦		2	2	1.0	1.0
4	梁桓		4	8	2.0	2.0
5	刘长涛		5	8	2.0	2.0