不同热解温度下禾本科植物生物炭理化特性分析

摘要

以禾本科植物王草、水稻秸秆、甘蔗渣和玉米秸秆为原料,在厌氧条件下于300、500和700°C制备王草炭(I)、水稻秸秆炭(R)、甘蔗渣炭(S)和玉米秸秆炭(M),研究了不同热解温度对生物炭结构及组成的影响.研究结果表明:随着热解温度升高,4种生物炭产率下降,300°C时I、R、S和M的产率分别为45.81％、48.67％、46.81％和46.00％,而700°C时产率则分别为33.93％、35.47％、25.42％和31.23％;灰分和碳含量升高,700°C时I、R、S和M的灰分较300°C分别提高了54.39％、65.44％、95.54％和71.65％;I、S和M的C/N比随温度升高而升高,R与之相反.4种生物炭pH值随温度升高而升高,700°C时I、R、S和M的pH值分别为7.68、9.87、7.59和9.33,均呈碱性;I和S孔隙结构丰富,随温度升高,孔隙数量增加,而R和M均在700°C形成了一定量的絮状结构;X射线能谱(EDS)分析结果表明R中Si元素含量较高.随温度升高,4种生物炭中烷烃基、甲基(—CH3)和亚甲基(—CH2)逐渐消失,生物炭结构以芳香族化合物和含氧官能团为主,结构更稳定.