不同裂解溫度對水稻秸稈制備生物炭及其特性的影響

【摘要】：以農(nóng)業(yè)廢棄物水稻秸稈為原料,采用限氧裂解法不同溫度(300℃、400℃、500℃、600℃、700℃)下制備生物炭,利用SEM電鏡掃描、比表面測定、傅里葉紅外光譜、元素分析等現(xiàn)代分析手段對生物炭的結(jié)構(gòu)、形貌、比表面積、孔徑、表面官能團(tuán)和元素含量等理化特性指標(biāo)進(jìn)行分析表征.結(jié)果表明:隨著熱解溫度的升高,產(chǎn)率和揮發(fā)分比例下降,灰分含量升高,p H值增大,含碳量上升,N、H、O含量下降,H/C、O/C、(O+N)/C下降,這表明生物炭芳香性增強(qiáng),親水性和極性減弱.生物炭具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu),隨著溫度升高,孔隙數(shù)量增加,孔結(jié)構(gòu)發(fā)育更加完全.稻稈生物炭孔結(jié)構(gòu)主要為中孔,且隨著熱解溫度的升高,平均孔徑變小,比表面積有所增大,在600℃達(dá)到最大.紅外光譜結(jié)果顯示,隨著裂解溫度升高,水稻秸稈中烷烴基缺失,甲基(—CH3)和亞甲基(—CH2)逐漸消失,而芳香族化合物增加,芳香化程度增強(qiáng). 【作者單位】： 江西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/江西省亞熱帶植物資源保護(hù)與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;江西師范大學(xué)鄱陽湖濕地與流域研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 稻稈 生物炭 裂解溫度 特性
【基金】：國家自然科學(xué)基金(No.41161035;41461042) 江西省重大生態(tài)安全問題監(jiān)控協(xié)同創(chuàng)新中心資助項(xiàng)目(No.JXS-EW-03) 江西省教育廳科技計(jì)劃項(xiàng)目(No.GJJ14242)~~
【分類號】：X712
【正文快照】： 1引言(Introduction)生物質(zhì)炭化技術(shù)是近年來發(fā)展起來的農(nóng)林廢棄物資源化利用新技術(shù).生物炭具有含碳量高、穩(wěn)定性高、表面官能團(tuán)豐富等特性,且孔隙發(fā)達(dá),具有較高的比表面積和陽離子交換量,可充當(dāng)吸附劑用來吸附水體和土壤中重金屬(Uchimiya et al.,2011;Cao et al.,2009;陳再

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水稻秸稈生物炭對鎘、鉛復(fù)合污染土壤中重金屬形態(tài)轉(zhuǎn)化的短期影響    高瑞麗;朱俊;湯帆;胡紅青;付慶靈;萬田英;

不同秸稈生物炭對紅壤性水稻土養(yǎng)分及微生物群落結(jié)構(gòu)的影響    李明;李忠佩;劉明;江春玉;吳萌;

鳳眼蓮、稻草和污泥制備生物炭的特性表征與環(huán)境影響解析    吳詩雪;王欣;陳燦;彭渤;譚長銀;張鳳;徐雨晴;莊榆佳;

熱解溫度對生物質(zhì)炭碳保留量及穩(wěn)定性的影響    李飛躍;汪建飛;謝越;李賀;李孝良;李粉茹;

蚯蚓糞便制備生物炭及其對羅丹明B吸附的研究    王章鴻;郭海艷;沈飛;段東勤;

不同生物質(zhì)原料水熱生物炭特性的研究    孫克靜;張海榮;唐景春;

熱解終溫和加熱速率對棉桿熱解生物炭的影響研究    潘萌嬌;孫姣;賀強(qiáng);陳文義;

柚子皮制備生物炭吸附苯酚的特性和動力學(xué)    何秋香;陳祖亮;

污泥與稻稈共熱解對生物炭中碳氮固定的協(xié)同作用    王定美;王躍強(qiáng);余震;劉靜;周順桂;

水稻秸稈生物炭對水體中DDE的吸附性能研究    肖洋;張乃明;

城鎮(zhèn)有機(jī)垃圾熱解生物炭理化性質(zhì)研究    羅亭

農(nóng)作物秸稈熱裂解制取生物燃料的研究    崔麗

生物碳的制備熱動力學(xué)特性及其對鎘的吸附性能和機(jī)理    徐義亮

蘆竹制備生物炭的特性表征及對土壤N_2O排放的抑制    羅燁

磷酸二氫鈣與生物質(zhì)共熱解提高生物炭固碳效果    李飛躍;張麗;李孝良;謝越;王艷;汪建飛;

生物炭對中性水稻土養(yǎng)分和微生物群落結(jié)構(gòu)影響的時(shí)間尺度變化研究    蓋霞普;劉宏斌;翟麗梅;任天志;王洪媛;

生物炭在土壤改良和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的運(yùn)用    張萌;劉彥伶;趙歡;肖厚軍;

煙稈生物質(zhì)炭熱解溫度優(yōu)化及理化性質(zhì)分析    楊興;黃化剛;王玲;申燕;陸扣萍;韓學(xué)博;王海龍;

施用生物炭對(土婁)土微生物量碳、氮及酶活性的影響    尚杰;耿增超;王月玲;陳心想;趙軍;

柚子皮粉去除茶葉浸出液中鋁含量的研究    聶齊;

長期施用含氯化肥對稻-麥輪作體系土壤生物肥力的影響    楊林生;張宇亭;黃興成;張躍強(qiáng);趙亞南;石孝均;

裂解溫度對新疆棉稈生物炭物理化學(xué)性質(zhì)的影響    何云勇;李心清;楊放;程紅光;張立科;王倩;黃一敏;李陽;

Soil N transformation and microbial community structure as affected by adding biochar to a paddy soil of subtropical China    LI Ming;LIU Ming;LI Zhong-pei;JIANG Chun-yu;WU Meng;

基于文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域生物炭研究現(xiàn)狀    張繼寧;周勝;陳桂發(fā);鄒國燕;

影響生物炭基氮肥氮素釋放因素的研究    梁桓

生物炭輸入對納帕海青稞生長與土壤微生物生態(tài)學(xué)特征的影響    李陽

添加竹炭對土壤生物學(xué)性質(zhì)改善和固碳減排的作用    李松昊

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棉稈生物炭對棉花黃萎病菌及棉花生長的影響    馬云艷

水熱液化生物炭活化利用研究    劉雨辰

生物炭吸附機(jī)理及固肥效果的初步研究    鄧光天

藍(lán)藻水華聚集對水葫蘆生理生態(tài)的影響    吳婷婷;劉國鋒;韓士群;周慶;唐婉瑩;

海泡石對鎘-鉛復(fù)合污染鈍化修復(fù)效應(yīng)及其土壤環(huán)境質(zhì)量影響研究    孫約兵;王朋超;徐應(yīng)明;孫揚(yáng);秦旭;趙立杰;王林;梁學(xué)峰;

不同生物炭用量對酸性菜地土硝化作用的影響    何飛飛;梁運(yùn)姍;吳愛平;榮湘民;劉強(qiáng);

客觀地看待我國耕地土壤環(huán)境質(zhì)量的現(xiàn)狀——關(guān)于《全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》中有關(guān)問題的討論和建議    王玉軍;劉存;周東美;陳懷滿;

不同燒制溫度下玉米秸稈生物炭的性質(zhì)及對萘的吸附性能    黃華;王雅雄;唐景春;朱文英;

施用生物炭后塿土土壤微生物及酶活性變化特征    陳心想;耿增超;王森;趙宏飛;

不同物料和炭化方式制備生物炭結(jié)構(gòu)性質(zhì)的FTIR研究    鄭慶福;王永和;孫月光;牛鶴鶴;周佳儒;王志民;趙吉;

兩類生物炭的元素組分分析及其熱穩(wěn)定性    陳靜文;張迪;吳敏;王朋;

秸稈炭基肥料擠壓造粒成型優(yōu)化及主要性能    馬歡歡;周建斌;王劉江;馬葉;劉斌;高璜;

炭基肥對馬鈴薯品質(zhì)和產(chǎn)量的影響    任少勇;王姣;黃美華;肖強(qiáng);魏翠果;宋樹慧;蒙美蓮;陳有君;

鳳眼蓮生物質(zhì)炭對水中磷和氮吸附研究    艾小雨

城市有機(jī)垃圾的熱解特性及其生物碳的土壤改良效應(yīng)研究    張紅煉

竹炭對梨園土壤碳—氮—磷及微生物多樣性的影響    許濤

熔鹽熱裂解水稻秸稈動力學(xué)及試驗(yàn)    黃承潔

垃圾粒徑對城市生活垃圾熱解影響實(shí)驗(yàn)研究    朱勝

生物碳質(zhì)對有機(jī)污染物的吸附作用及機(jī)理調(diào)控    周丹丹

生物質(zhì)快速熱裂解試驗(yàn)研究    王樂

城市垃圾焚燒飛灰金屬元素熔融分離研究    楊福云

生物炭的環(huán)境效應(yīng)及其應(yīng)用的研究進(jìn)展    李力;劉婭;陸宇超;梁中耀;張鵬;孫紅文;

生物炭在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和污染治理中的應(yīng)用    楊放;李心清;王兵;程建中;

生物炭理化性質(zhì)及對土壤改良效果的研究進(jìn)展    張千豐;王光華;

不同裂解條件對生物炭穩(wěn)定性的影響    陸海楠;胡學(xué)玉;劉紅偉;

生物炭對玉米苗期生長、養(yǎng)分吸收及土壤化學(xué)性狀的影響    張晗芝;黃云;劉鋼;許燕萍;劉金山;卑其誠;藺興武;朱建國;謝祖彬;

生物炭固碳減排作用的研究進(jìn)展    李飛躍;梁媛;汪建飛;趙玲;

中國生物炭研究及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢    孟軍;陳溫福;

土壤重金屬鈍化修復(fù)劑生物炭對鎘的吸附特性研究    郭文娟;梁學(xué)峰;林大松;徐應(yīng)明;王林;孫約兵;秦旭;

不同來源生物炭對砷在土壤中吸附與解吸的影響    關(guān)連珠;周景景;張昀;張廣才;張金海;禪忠祥;

生物炭吸附去除重金屬研究綜述    王曉佩;薛英文;程曉如;劉蕓;

生物炭影響土壤生態(tài)系統(tǒng)功能的生物學(xué)機(jī)制    沈國清;

生物炭對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境改良作用的研究進(jìn)展    楊丹;劉限;劉鳴達(dá);張玉龍;

滇池底泥制備的生物炭對菲的吸附-解吸    黃蘋;潘波;焦杏春;

用于改良酸性土壤的生物炭基本性質(zhì)的表征    戴中民;劉杏梅;吳建軍;汪海珍;徐建明;

生物質(zhì)熱解生產(chǎn)生物炭研究進(jìn)展    閆智培;李十中;

生物炭添加對土壤CO_2排放的影響    陸海楠;胡學(xué)玉;陳威;

低碳經(jīng)濟(jì)下的生物炭研究    孟靜靜;劉靜宇;黃少鵬;

濕地植物蘆竹生物炭的制備及特性表征研究    王震宇;鄭浩;李鋒民;

不同裂解溫度制備的松木屑生物炭對萘的吸附動力學(xué)行為    陳再明;陳寶梁;

生物炭對灘涂鹽堿土中黑麥草生長的影響初步研究    李程;李小平;

生物炭能否給地球降降溫？    本報(bào)記者 劉霞

把生物炭還給農(nóng)田    記者 王靖瑄

唐山農(nóng)民發(fā)明秸稈提取生物炭新技術(shù)    白云水

生物炭能讓土壤更肥沃嗎？    本報(bào)記者 張曄

農(nóng)民王有權(quán)將秸稈變成“香餑餑”提取生物炭和焦油新技術(shù)獲國家專利    記者 耿建擴(kuò)　通訊員 常云亮 王小勝

二氧化碳變害為寶的新妙招    記者 班瑋

生物炭漸火 農(nóng)林廢棄物就地一“燜”變成寶    羅冰

為子孫留一片沃土藍(lán)天    本報(bào)記者 郝曉明

生物炭表面有機(jī)小分子及其活性研究    鄂洋

秸稈、木質(zhì)素及生物炭對土壤有機(jī)碳氮和微生物多樣性的影響    張杰

生物炭碳源驅(qū)動土壤微生物區(qū)系代謝作用研究    孫大荃

不同秸稈還田方式與秸稈生物炭施用對農(nóng)田溫室氣體排放和土壤固碳的影響    吳潔

生物炭的理化性質(zhì)及其在作物生產(chǎn)上的應(yīng)用    張偉明

生物炭技術(shù)緩解溫室氣體排放的潛力評估    姜志翔

生物炭節(jié)水保肥機(jī)理與作物水炭肥耦合效應(yīng)研究    勾芒芒

蘆竹生物炭對農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境的影響    鄭浩

生物炭對水體和土壤環(huán)境中重金屬鉛的固持    劉國成

生物炭對植稻酸性土壤微生物群落和土壤肥力的影響    Niaz Muhammad

不同源生物炭的理化性質(zhì)及其對雙酚A和磺胺甲噁唑的吸附    李靖

生物炭對砂壤土理化性質(zhì)及番茄生長性狀的影響及其關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)研究    李昌見

影響生物炭基氮肥氮素釋放因素的研究    梁桓

生物炭對土壤中磷的形態(tài)轉(zhuǎn)化以及有效性的影響    武玉

生物炭輸入對納帕海青稞生長與土壤微生物生態(tài)學(xué)特征的影響    李陽

生物炭對紅壤的降酸效果與毛豆生長的影響    邱志騰

生物炭精控制備方法的研究    吳晶

生物炭對土壤氮素固持轉(zhuǎn)化影響的模擬研究    蓋霞普

不同生物炭對鉛鋅礦尾礦重金屬污染土壤修復(fù)效果的研究    王麗麗

錳氧化物—生物炭復(fù)合材料對砷的生物有效性的影響    于志紅