不同温度制备生物炭的热解产物特征

论文摘要

本论文主要利用热解-气相色谱/质谱联用仪（Py-GC/MS）对不同温度制备生物炭的化学特征进行了研究,并探讨了制备温度对生物炭热解产物的影响。结果显示,不同温度制备的稻秆（RS）、玉米秆（CS）和松木（PW）生物炭的热解产物组成具有一定类似性。这些化合物均以芳烃和苯酚类化合物为主（55%～100%）,另外还包含有呋喃类化合物（NA～31%）以及少量含氮化合物（NA～1.7%）等杂原子化合物,表明不同类型的生物炭具有较为类似的化学结构,均以芳香性结构组分以及连接在芳香结构上的烷基或含氧、氮等杂原子基团组成。然而不同温度制备生物炭的热解产物,其相对含量具有明显的差异。低温制备（≤350℃）的生物炭热解产物中检出较高含量的酚类化合物、呋喃类化合物和含氮化合物等,意味着生物炭中还保留了部分半纤维素、纤维素和木质素组织。随着制备温度的升高,热解产物中含氧、氮等杂原子的不稳定结构逐渐减少,相反,芳烃化合物的相对含量逐渐增加,表明生物炭逐步向缩合程度高的芳香化结构转变。此外,在相同制备温度条件下, 3类生物炭的热解产物中可鉴定化合物的数量大小顺序为:RS>PW>CS。脂肪烃类化合物仅在RS中检出,而含硫化合物仅在PW中检出。这些结果表明,制备温度和原料均对生物炭的化学特征具有明显的影响,这对于生物炭的制备和应用等具有参考意义。

论文目录

• 0 引言
• 1 材料和方法
•   1.1 生物炭样品的制备
•   1.2 Py-GC/MS
• 2 结果与讨论
•   2.1 热解产物特征
•     2.1.1 芳烃化合物
•     2.1.2 呋喃类化合物
•     2.1.3 苯酚类化合物
•     2.1.4 含氮化合物
•     2.1.5 脂肪烃化合物
•     2.1.6 含硫化合物
•   2.2 裂解产物特征的影响因素
•     2.2.1 制备温度对生物炭裂解产物特征的影响
•     2.2.2 原料种类对生物炭热解产物特征的影响
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 韦思业,宋建中,彭平安,于赤灵,李开明

关键词: 生物质,生物炭,热解气相色谱,质谱,制备温度,酚类化合物

来源: 地球化学 2019年05期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 环境科学与资源利用,新能源

单位: 中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,生态环境部华南环境科学研究所广东省水与大气污染防治重点实验室

基金: 国家自然科学基金(41673117),中国博士后科学基金(2018M633070),中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(PM-zx703-201803-083)

分类号: TK6;X13

DOI: 10.19700/j.0379-1726.2019.05.008

页码: 511-520

总页数: 10

文件大小: 1540K

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