废植物热解制气制油制炭的研究

主要考察了不同废植物的热解产气产油（液）产炭效果及不同过程条件的热解产气产油产炭效果。可用作热解制气制油制炭的废植物包括一切草木本植物,含有大量的木质素和纤维素,属于可再生能源。废植物热解制气制油制炭,可以使大量的被遗弃废植物得到充分利用,变废为宝,同时,可以帮助解决未来可能出现的能源危机,为废弃物的资源化、为未来的能源发展提供了新的方向。另外,由于废植物的广泛可取,废植物热解制气特别适用于在中小城市和农村推广应用,改善人们的生活条件和居住环境,进一步缩小城乡差距,为国家的经济发展做出贡献。     

施用超富集植物生物炭对土壤性质及玉米苗期生长的影响

植物提取修复是目前研究较多且极具发展前景的重金属污染土壤治理技术,广泛应用于砷、镉、铜、锌等重金属污染土壤的修复。然而,植物提取土壤重金属后产生大量植物残体的处置成为目前环境治理的难点。本研究通过将超富集植物伴矿景天和苎麻收割后制备成生物炭(350℃)进行盆栽实验,观测了超富集植物生物炭对玉米生长的影响,评估了超富集植物炭化处理的可行性。结果显示：添加苎麻生物炭(ZM)可以显著减少玉米地上部氮磷含量,但对生物量、光合等指标无显著影响,同时玉米地上及地下部分重金属Zn、Cd含量稍有增加;而添加景天生物炭处理(JT)玉米的总生物量相比对照降低了44.4%,蒸腾速率等光合参数也显著低于对照处理,根体积、根表面积和总投影面积分别降低了35.1%、28.1%和28.1%,玉米地上部和根部Zn含量为对照的16.0、21.7倍,Cd含量为对照的11.6、25.8倍。结合原材料以及生物炭中Zn、Cd含量分析,其差异主要由苎麻、景天中Zn、Cd含量不同所致,景天和苎麻自身重金属含量是决定其是否可以生物炭化并应用于农田的关键因素。     

中药渣生物炭的制备及其对水中四环素的吸附特性研究

以中药废渣为原料,四环素为目标污染物,采用限氧热解法在热解温度分别为300℃、500℃和700℃的条件下制备了不同中药渣生物炭(Biochar, BC),并采用比表面积分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱分析仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)等手段对不同中药渣生物炭的物理化学性质进行了表征;通过中药渣生物炭对水中四环素(Tetracycline, TC)的吸附试验,研究了不同中药渣生物炭对水中四环素的吸附特性,考察了溶液初始浓度、吸附时间对溶液中四环素去除效果的影响,并结合吸附动力学、吸附等温线拟合结果探究了中药渣生物炭对水中四环素的吸附机制。结果表明：随着热解温度的升高,中药渣生物炭中有机物分解,含氧官能团种类及其相对含量发生变化,其中含氧官能团C—C的相对含量升高、C—H的相对含量降低,中药渣生物炭的芳香化程度增加,且700℃制备的中药渣生物炭对水中四环素的吸附性能更优;中药渣生物炭对水中四环素的吸附量依次为BC700(93.46 mg/g)>BC500(76.32 mg/g)>BC300(32.92 mg/g),...     

水葫芦生物炭对水中重金属离子的吸附特征研究

为了揭示生物炭对不同重金属离子的吸附特征,以水葫芦为原料,热解得到水葫芦生物炭,并对水葫芦生物炭吸附Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺和Zn²⁺的动力学、等温学和吸附机理进行了研究。结果表明：准一级、准二级动力学模型均能很好地拟合水葫芦生物炭对Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺和Zn²⁺的吸附过程;结合颗粒内扩散模型,水葫芦生物炭对重金属离子的吸附主要发生在吸附初期,而在接近吸附平衡时,才开始由颗粒内扩散对吸附速率进行控制;Langmuir吸附模型能更好地拟合水葫芦生物炭吸附Pb²⁺、Cd²⁺和Zn²⁺的过程,而水葫芦生物炭对Cu²⁺的吸附过程则更符合Freundlich吸附模型;由Langmuir吸附模型拟合得到水葫芦生物炭对Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺和Zn^2...     

微波生物炭对阴、阳离子型染料的吸附特性

以小麦秸秆为原材料、以活性炭为催化剂,在微波辐照下制备了生物炭并进行了理化表征,而后对比考察了其对阴离子染料甲基橙(MO)和阳离子染料亚甲基蓝(MB)的吸附特性。结果表明,提高微波辐照功率,生物炭的比表面积和孔体积逐渐增大,对染料的吸附量也相应增加,对MB的吸附量达87.72 mg/g。相关性分析表明微波生物炭对MO的吸附主要是受比表面积和孔体积决定的物理吸附,对MB的吸附则兼具有物理吸附和静电吸引作用。动力学和等温线研究表明微波生物炭对染料的吸附受多种因素控制,低功率制备的微波生物炭符合Langmuir吸附,而高功率制备的炭更符合Freundlich多分子层吸附。影响因素研究表明,受静电作用、络合作用的影响,溶液pH值、阳离子浓度以及吸附温度都会影响吸附效果。     

磁性生物炭球的制备及其对土壤中Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

以松木屑与海藻酸钠为碳源,FeCl3为交联剂与赋磁剂,制备了磁性生物炭球(MB).利用海藻酸钠与FeCl3之间发生的交联反应实现了同步成型与赋磁.利用BET、SEM、XRD、FT-IR、VSM等分析手段对MB进行了表征,证明了MB具有较大的比表面积和良好的孔隙结构,其表面成功负载了Fe3 O4并具有良好的磁性.低温热解...     

氮氧自掺杂生物质多孔炭修饰阴极的生物电芬顿产电及其对氯霉素的降解性能

以黑豆为前驱体制备出具有多孔形貌的氮氧自掺杂生物炭(NOPC)材料,利用SEM、XPS、XRD、BET等手段对NOPC进行了表征和分析,并将NOPC负载于生物电芬顿体系的阴极碳布上,考察了生物电芬顿的产电性能及其对氯霉素的降解性能。结果表明：负载NOPC的生物电芬顿体系内阻明显降低,最大功率密度有所升高。与纯碳布电极相比,负载NOPC的生物电芬顿体系在24 h内H₂O₂的生成量增加了46.15%,且对50 mg·L^-1和1 mg·L^-1的氯霉素在24 h的降解率分别为36.38%和100%;而纯碳布的生物电芬顿体系在24 h内的降解率仅有28.45%和56.63%,负载NOPC的生物电芬顿体系对1 mg·L^-1氯霉素的降解率提高了43.37%。以上结果表明NOPC不仅可以提高生物电芬顿体系的产电性能,还能提高氯霉素的降解效率,同时也表明生物电芬顿体系更适用于含有低浓度氯霉素水体的处理。     

生物炭基质可显著地促进香蕉幼苗生长

在香蕉幼苗生长过程中,基质酸化、养分不足或失衡是一个常见的问题,为了解决这一问题,同时兼顾循环利用农林废弃物,按照体积分数分别配制6种不同的基质,分别为CK(100%椰糠),T1(2%生物炭+98%椰糠),T2(5%生物炭+95%椰糠),T3(10%生物炭+90%椰糠),T4(20%生物炭+80%椰糠)和T5(50%生物炭+50%椰糠),采用育苗袋种植巴西蕉组培苗120d。结果表明,与对照相比,在含生物炭的基质上生长的香蕉假茎长提高了56.3%—93.8%,根长增加了66.7%—155.6%,地上部和地下部干重分别提高了100.6%—174.1%和84.8%—468.2%,同时香蕉幼苗地上部氮磷钾累积量也增加。这显然是由于生物炭显著改善基质肥力性状所致,如pH、有机碳、EC、全氮磷钾和速效磷钾含量,均随着生物炭分数的增加而提高。但是,生物炭分数超过20%,对香蕉幼苗生长的促进作用会降低,最合适的基质是10%生物炭加90%椰糠（T3）。此外,还需要注意,生物炭的促生作用主要表现在幼苗生长后期。     

防护浸渍炭的再生和资源化利用

防护浸渍炭是一种负载有金属的活性炭,用于防护化学毒剂和工业有毒、有害物质.同大多数催化剂和吸附剂一样,使用后的防护浸渍炭也面临着再生和资源化利用的挑战.为此,本文针对浸渍炭的直接再生、金属回收和基炭再生等可能的资源化利用途径,介绍和评述了国内外在相关领域的研究进展,并以两种典型军用浸渍炭(ASC型和ASZM型)为例进行...     

不同造孔剂负载金属活性炭的制备及其脱硫性能初步研究

以糠醛渣、酚醛树脂和一定的造孔剂为原料制备球形活性炭，考察其碘吸附值和负载金属的性能，结果表明，较好的造孔剂为CMC。同时，通过浸泡方式在活性炭上负载铜、钒以及铜钒复合物，在不同温度下考察各活性炭的脱硫性能，结果表明，负载钒的活性炭在437K下对SO2的转化有明显的催化作用，而铜、钒负载量的适当增加有利于活性炭吸附性能的提高。