吴有龙, 徐嘉龙, 马中青, 蔡 伟, 刘晓欢, 钱 俊

(浙江农林大学 工程学院 浙江省竹资源与高效利用协同创新中心,浙江 杭州 311300)

生物质气化技术是在高温条件下通过热化学反应将生物质中可燃组分转化成可燃气体的过程。然而,除了产生可燃气外,还将产生一定量的副产物——气化炭。因此,为了提高生物质的综合利用效率和附加值,需对气化炭等副产物开展高附加值利用[1-3]。活性炭是一种具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学官能团的碳质材料,具有吸附性能好、化学性质稳定、易再生等特质,被广泛应用于环保、食品、化工等领域[4]。

活性炭的制备方法主要分为物理活化法和化学活化法。氢氧化钾(KOH)活化法是一种典型的化学活化法,活化过程会生成丰富的微孔,并且能有效抑制焦油产生,避免孔道堵塞,同时增加活性炭表面羟基官能团含量[5]。KOH活化过程一般分为2个步骤,首先通过热解技术将生物质原料转化为热解炭,然后再用活化剂进行活化制备活性炭。谭文英等[6]以棉秆为原料,采用KOH活化法制备活性炭,研究了物料比、活化温度、活化时间对活性炭比表面积及其孔径分布的影响,结果表明：当物料比为1.5 ∶1,活化温度为800 ℃,活化时间为70 min时,棉秆活性炭的比表面积达到最大值,为1 735.94 m2/g。杨可等[7]采用KOH活化法制备辣椒秸秆活性炭,研究发现：在碱炭比3 ∶1、活化温度800 ℃、活化时间100 min 条件下,活性炭的比表面积达1 761.16 m2/g。然而,气化炭和热解炭的制备工艺和特性存在显著差别。……