生物质炭的制备及其在吸附方面的研究进展
2021-03-17华子泺张素玲赵红挺
杭州电子科技大学学报(自然科学版) 2021年1期
华子泺,张素玲,张 栋,赵红挺
(杭州电子科技大学材料与环境工程学院,浙江 杭州 310018)
0 引 言
生物质炭是生物质原料在缺氧或无氧环境中高温裂解所产生的一类高稳定性、高度芳香化的多孔固体颗粒物。制备生物质炭的原料较多,除一些木质素和农林废弃物外,有机废物和畜牧业生产过程中的畜禽粪便等也可作为物质原料[1]。生物质炭的元素组成随生物质原料、裂解温度和制备方法的不同而产生差异,其中碳含量最高,主要存在于芳环骨架[2]。生物质炭通常都具有较大的比表面积,表面多孔不规则,具有丰富的孔隙结构,是一种化学稳定性较强,且表面含有较多的有机官能团的多功能材料[3]。它不仅可以吸附土壤或污水中的重金属及有机污染物,而且在土壤改良、燃料电池等领域具有较好的应用前景[4]。生物质炭是一种良好的吸附剂,可用以去除农药、抗生素、多环芳烃等有机污染物,还可以去除重金属、氨、硝酸盐、磷酸盐等无机污染物。生物质炭是一种绿色、经济的碳质材料,生产消费成本低,解吸后又可反复使用,逐渐成为活性炭的替代品。本文从生物质炭的制备方法及其在吸附有机污染物及重金属方面的应用进行总结。
1 生物质炭材料的制备
生物质主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,生物质的炭化过程即是这3种成分的热分解过程。随着对生物质炭研究的深入,生物质炭的制备工艺也在不断发展和优化。目前,国内外比较成熟的制备方法主要包括热解法、微波炭化法和水热炭化法。……
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