秸秆生物炭的研究进展
秸秆制作生物炭的研究进展
秸秆制作生物炭的研究进展摘要】：我国是农业生产大国，每年因农业生产大量的废弃秸秆，目前还没有大量回收利用的途径。
许多研究已经说明生物炭在当前环境变暖的情况下具有重要的调节作用。
近年来对于秸秆的回收利用有许多的研究，本文综述了近年来秸秆望生物炭方向利用的进展，为以后秸秆的回收利用提供了参考。
【关键词】：生物炭秸秆炭化应用我国每年因农业生产而产生的秸秆至少有7亿吨，不少的研究人员虽然对一些秸秆的深加工和综合使用的环节进行了许多较为细致的研究，但受各方面条件的限制，目前没有一项技术进行了大面积的推广或在一定范围内大量使用。
尤其是还没有成功的模式能利用各种作物秸秆大量或局部替代农村主要燃料煤，在当今电及电器兴旺情况下，即使家里面需要燃料也很少有人把地里的秸秆拿回家去当燃料。
这也就是为什么每年农村田地里的大面积荒烧现象，这种现象不仅造成了每年数以亿吨的生物质资源的白白大量浪费，还造成了大气的严重污染。
有专家称秸秆燃烧是北方地区雾霾严重的原因之一。
在这种情况下，秸秆往生物炭的方向的研究利用被提上日程，并显得日益紧迫起来。
一、秸秆利用现状据估计，每年全球因农业生产而产生的废弃生物质的资源量可以到达1000亿t以上，这只是估计的数值，可想而知具体的数字是无法准确估量的，这是一个巨大的、可再生和取之不尽、可以持续利用的资源。
综合利用废弃的生物质，不但可以解决其随意弃置而产生的环境污染的问题，还可以生产生物炭，也可以获得生物质能源，使废弃有机生物质的附加值、有效利用率和污染问题的管理得到有效的提高，有助于解决弃置、燃烧、随意排放的产生环境污染问题。
所以废弃有机生物质的利用方法和加工技术应该被人们重视起来。
二、秸秆制作生物炭简单来说，生物炭是将木柴、农作物秸秆或其他的有机生物质通过特定的在炭化条件下形成的，经过高温环境下一系列的物理和化学反应，在缺氧或是完全无氧的环境条件下，是一种碳元素含量极其丰富的物质，这种主要由生物有机质通过物理和化学反应形成的，以固定碳元素为目的的炭被科学家们称之为“生物炭〞。
生物炭对烤烟生长发育及产量与品质影响研究进展
生物炭对烤烟生长发育及产量与品质影响研究进展生物炭是一种稳定的碳质材料，广泛应用于土壤改良和农业生产中。
近年来，生物炭在烤烟生长发育及产量与品质方面的研究逐渐受到关注。
本文将对生物炭对烤烟生长发育、产量与品质的影响进行综述，并总结研究进展，为进一步推动生物炭在烟草生产中的应用提供参考。
一、生物炭的制备及特性生物炭是通过生物质在无氧或低氧条件下热解得到的一种碳质材料，具有多孔结构和大比表面积。
生物炭的制备方法多样，可以通过植物秸秆、木材、农作物残留物等生物质材料进行热解得到。
生物炭具有良好的化学稳定性和吸附性能，可以改良土壤结构，提高土壤肥力，促进植物生长。
二、生物炭对烤烟生长发育的影响1. 土壤改良作用生物炭可以改善土壤质地，增加土壤有机质含量和保水保肥能力，改善土壤通气性和透水性。
研究表明，将生物炭施入烤烟生长土壤中，可以显著提高土壤pH值，减轻土壤酸化现象，为烤烟的正常生长提供了良好的土壤环境。
2. 促进根系生长生物炭可以改善土壤的物理性质，增加土壤孔隙度，有利于根系的伸展和吸收水分与养分。
研究发现，施用生物炭可以显著增加烤烟根系的生物量和表面积，促进根系的发达和生长，有利于提高烤烟的养分吸收量和生长速度。
3. 提高植物抗逆性生物炭中丰富的多孔结构和微生物群落有利于土壤微生物的生长繁殖，改善土壤环境。
研究表明，施用生物炭可以显著提高植物的抗逆性和抗病虫害能力，减少烟草生长过程中的病虫害发生率，有利于提高烤烟的产量及品质。
三、生物炭对烤烟产量与品质的影响1. 提高烤烟产量研究发现，适量施用生物炭可以显著提高烤烟的产量。
生物炭可以改善土壤肥力，促进植物生长，提高养分利用率，增加叶片的光合作用强度，从而增加烤烟的产量。
生物炭还可以促进土壤微生物活性，增加土壤中有益微生物的数量和种类，促进土壤生态系统的平衡，有利于提高烤烟的产量。
2. 提高烤烟品质研究表明，适量施用生物炭可以显著改善烤烟的品质。
生物炭中丰富的微量元素和有益微生物对烤烟的营养成分和风味有一定程度的提升作用，可以提高烤烟的吸引力和口感，改善烤烟的品质。
生物炭制备及其应用在土壤修复中的研究
生物炭制备及其应用在土壤修复中的研究生物炭是一种来源于生物质的碳质材料，在高温、无氧的条件下制备而成。
它具有良好的环境友好性和生物活性，因此近年来被广泛应用于土壤修复、肥料改良等领域。
本文将探讨生物炭的制备和应用在土壤修复中的研究进展。
一、生物炭的制备生物炭的制备原料主要包括木材、秸秆、稻壳等生物质，在高温（400-600℃）的条件下进行炭化反应，得到具有良好吸附性、孔隙结构和稳定性的生物炭。
其中，生物炭的物理化学性质受到原料、制备温度、加热速率等因素的影响。
在生物炭的制备过程中，还可以添加一些微生物菌剂、化学物质等辅助剂。
这样可以在生物炭中加入微生物菌群，对土壤中的有益微生物起到促进作用，从而达到提高土壤肥力、改善土壤结构的目的。
另外，生物炭还可以添加一些化学物质，如钾肥、磷酸盐等，从而提高肥料的利用率和作用时间。
二、生物炭在土壤修复中的应用由于生物炭具有高度的吸附性、稳定性和生物活性，因此它在土壤修复中有着广泛的应用。
1. 肥料改良生物炭可以通过增加土壤微生物数量和活性，提高土壤有机物含量、酸碱度、肥料吸收力等，从而改善土壤条件，提高作物产量和质量。
实验证明，将生物炭与化肥混合施用，明显提高了水稻和小麦的产量。
2. 污染物吸附生物炭的微观孔隙结构和吸附性能可以吸附检测中的重金属、农药等有害物质，从而减少有害物质对土壤和水体的污染。
近年来，研究者在实验中使用木屑生物炭，对污染水体进行了修复和净化，效果显著。
3. 土壤改良生物炭具有良好的水保持能力和改善土壤结构的作用，可以为有机农业和生态农业提供更加有利的生态环境。
研究表明，生物炭可以改变土壤孔隙度、提高土壤保水能力和通气性，增加土壤含水量和土壤肥力，从而实现对土壤的改良和恢复。
三、总结生物炭是一种新型的土壤修复材料，具有良好的环保和生物促进作用。
本文探讨了生物炭的制备方法和应用领域，并重点介绍了它在土壤修复中的应用。
随着对生物炭的深入研究和推广，相信它将在未来的生态环境修复和农业可持续发展中发挥重要的作用。
《2024年基于玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备及性能研究》范文
《基于玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备及性能研究》篇一一、引言随着环境污染问题的日益严重，开发高效、环保的吸附材料成为了环境治理的当务之急。
近年来，生物炭作为一种新型的吸附剂，因其具有较大的比表面积、良好的孔隙结构和较高的吸附能力，受到了广泛关注。
本文以玉米秸秆芯为原料，通过热解法制备生物炭吸附剂，并对其性能进行研究，旨在为生物炭在环境治理中的应用提供理论依据和实践指导。
二、材料与方法1. 材料来源实验所使用的玉米秸秆芯来源于当地农田。
经过清洗、干燥、破碎等预处理后，用于制备生物炭吸附剂。
2. 制备方法（1）预处理：将玉米秸秆芯进行清洗、破碎和干燥，得到一定粒度的原料。
（2）热解：将预处理后的原料置于管式炉中，在无氧条件下进行热解，控制热解温度和时间，得到生物炭。
（3）活化：将生物炭进行活化处理，以提高其比表面积和孔隙结构。
（4）制备完成：将活化后的生物炭进行洗涤、干燥、研磨，得到玉米秸秆芯生物炭吸附剂。
3. 性能测试采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、比表面积及孔径分析等方法，对制备的生物炭吸附剂进行表征；通过吸附实验，测定其吸附性能。
三、结果与分析1. 生物炭的表征结果通过SEM观察，制备的生物炭具有发达的孔隙结构和较大的比表面积。
XRD分析表明，生物炭主要成分为无定形碳。
比表面积及孔径分析结果显示，生物炭具有较高的比表面积和适宜的孔径分布。
2. 生物炭的吸附性能（1）吸附动力学研究：通过动力学实验，发现生物炭对某些污染物的吸附过程符合准二级动力学模型，表明生物炭具有较快的吸附速率和较高的吸附能力。
（2）吸附等温线研究：在不同温度下，测定生物炭对污染物的吸附量，得到吸附等温线。
结果表明，生物炭具有较高的吸附容量，且随温度升高，吸附量有所增加。
（3）影响因素分析：考察了pH值、离子强度、共存物质等因素对生物炭吸附性能的影响。
结果表明，生物炭在不同条件下均表现出较好的吸附性能，具有一定的抗干扰能力。
蔬菜秸秆生物炭制备及其改良黄瓜连作土壤的效果研究
3、养分状况
生物炭添加污泥堆肥对土壤养分状况的影响如表1所示。 （请在此处插入生物炭添加污泥堆肥对土壤养分状况的影响表1）
由表1可知，生物炭的添加显著提高了土壤中氮、磷、钾等营养元素的含量， 改善了土壤的养分状况。
四、结论与展望
本研究结果表明，生物炭添加污泥堆肥可以显著改善土壤的物理性状、生物活 性和养分状况。然而，生物炭与污泥的联合堆肥在实际应用中可能面临一些挑 战，如堆肥过程中产生臭气、占地面积大等问题。因此，未来研究可以从以下 几个方面展开：
1、优化生物炭与污泥的配比，寻求最佳的堆肥比例；
2、探讨生物炭与污泥联合堆肥过程中臭气的产生及扩散规律，提出相应的控 制措施；
3、研究生物炭与污泥联合堆肥的长期效果，明确其对土壤质量的长期影响；
4、拓展生物炭与污泥联合堆肥在其他类型土壤改良中的应用，为提高我国土 壤质量提供更多可行性方案。
五、
蔬菜秸秆生物炭制备及其改良 黄瓜连作土壤的效果研究
01 一、引言
目录
02 二、材料与方法
03 三、结果与分析
04 四、结论
05 五、讨论与展望
06 参考内容
一、引言
随着现代农业的发展，土壤质量退化和连作障碍问题日益严重。特别是黄瓜等 蔬菜的连作，由于长期种植单一作物，导致土壤微生物群落失衡，养分过度消 耗，土壤酸化等问题，严重影响了蔬菜的产量和品质。因此，寻找一种有效的 方法来改良黄瓜连作土壤，提高土壤质量，已成为当前农业科研的重要课题。
由图1可知，生物炭的添加显著提高了污泥堆肥处理后的土壤孔隙度和含水量， 改善了土壤的通气性和保水能力。
2、生物活性
生物炭添加污泥堆肥对土壤生物活性的影响如图2所示。 （请在此处插入生物炭添加污泥堆肥对土壤生物活性的影响图2）
《基于玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备及性能研究》范文
《基于玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备及性能研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益严重，其中水体污染尤为突出。
因此，寻找高效、环保的水处理材料显得尤为重要。
生物炭作为一种新型的吸附材料，因其具有比表面积大、孔隙结构丰富、成本低廉等优点，被广泛应用于水处理领域。
本文以玉米秸秆芯为原料，制备生物炭吸附剂，并对其性能进行研究，旨在为水处理领域提供一种新型、高效的吸附材料。
二、材料与方法1. 材料玉米秸秆芯：本实验所使用的玉米秸秆芯均来自本地农田。
化学试剂：氢氧化钠、盐酸等。
2. 生物炭吸附剂的制备（1）预处理：将玉米秸秆芯进行清洗、干燥、粉碎。
（2）炭化：将粉碎后的玉米秸秆芯在管式炉中进行炭化处理，控制温度和时间。
（3）活化：将炭化后的生物炭进行化学活化处理，以提高其比表面积和孔隙结构。
（4）洗涤与干燥：将活化后的生物炭用稀酸洗涤，以去除杂质，然后进行干燥。
3. 性能测试（1）比表面积和孔隙结构测试：采用BET法测试生物炭的比表面积和孔径分布。
（2）吸附性能测试：选用不同浓度的重金属离子溶液，测试生物炭的吸附性能。
（3）吸附动力学研究：通过不同时间点的吸附实验，研究生物炭的吸附动力学过程。
三、结果与讨论1. 生物炭的表征通过BET法测试，发现所制备的生物炭具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构，有利于提高其吸附性能。
此外，通过SEM和TEM等手段对生物炭的微观形貌进行分析，发现其具有典型的层状结构。
2. 吸附性能研究（1）重金属离子吸附：实验结果表明，所制备的生物炭对重金属离子具有良好的吸附性能，能够有效去除水中的重金属离子。
且随着生物炭用量的增加和吸附时间的延长，去除率逐渐提高。
（2）吸附动力学研究：通过不同时间点的吸附实验，发现生物炭的吸附过程符合准二级动力学模型，表明其吸附过程主要为化学吸附。
此外，生物炭的吸附速率受温度、pH值等因素的影响。
（3）再生性能研究：通过多次吸附-解吸实验，发现所制备的生物炭具有良好的再生性能，经过多次循环使用后仍能保持较高的吸附性能。
《基于玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备及性能研究》范文
《基于玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备及性能研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益严重，特别是水体污染问题已成为亟待解决的重大环境问题之一。
在各种水处理技术中，吸附法因其简单高效、成本低廉等优点，受到了广泛关注。
其中，生物炭吸附剂作为一种新型的吸附材料，因其具有多孔结构、比表面积大、吸附能力强等优点，近年来备受瞩目。
本文以玉米秸秆芯为原料，通过制备生物炭吸附剂，研究其制备工艺及性能，为实际应用提供理论依据。
二、材料与方法1. 材料玉米秸秆芯作为制备生物炭吸附剂的原料。
2. 制备方法（1）预处理：将玉米秸秆芯进行清洗、干燥、粉碎等处理。
（2）炭化：将预处理后的玉米秸秆芯放入炭化炉中，在无氧条件下进行高温炭化。
（3）活化：将炭化后的产物进行化学活化或物理活化，以提高其比表面积和吸附性能。
（4）制备完成：将活化后的生物炭进行研磨、过筛，得到所需粒径的生物炭吸附剂。
3. 性能测试采用扫描电子显微镜（SEM）观察生物炭的形貌；利用比表面积及孔径分析仪测定其比表面积和孔径分布；通过吸附实验评价其吸附性能。
三、结果与讨论1. 生物炭的形貌特征通过SEM观察发现，制备得到的生物炭具有多孔结构，孔隙分布均匀，表面粗糙。
这种结构有利于提高生物炭的比表面积和吸附性能。
2. 比表面积和孔径分布比表面积及孔径分析结果表明，制备的生物炭具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构。
其中，中孔和大孔的存在有利于吸附质的传输和扩散，提高吸附效率。
3. 吸附性能研究通过吸附实验发现，制备的生物炭吸附剂对水中的有机污染物具有良好的吸附性能。
在一定的温度和pH值条件下，生物炭对污染物的吸附量随浓度的增加而增加，达到一定浓度后趋于饱和。
此外，生物炭的吸附性能受温度、pH值、共存物质等因素的影响。
在实际应用中，可根据具体需求调整操作条件，以提高生物炭的吸附性能。
四、结论本文以玉米秸秆芯为原料，通过制备生物炭吸附剂，研究了其制备工艺及性能。
《2024年基于玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备及性能研究》范文
《基于玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备及性能研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展和人类生活水平的提高，环境污染问题日益严重，其中水体污染成为亟待解决的重大问题。
吸附技术因其操作简便、成本低廉、效率高等优点，在水处理领域得到了广泛应用。
生物炭吸附剂作为一种新型的吸附材料，具有来源广泛、环境友好、可再生等优点，其研究和应用逐渐受到关注。
本文以玉米秸秆芯为原料，制备生物炭吸附剂，并对其性能进行研究。
二、玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备1. 材料与设备实验所需材料主要包括玉米秸秆芯、氢氧化钾等。
实验设备包括粉碎机、管式炉、研磨机等。
2. 制备过程（1）将玉米秸秆芯进行清洗、干燥、粉碎，得到秸秆粉末。
（2）将秸秆粉末与氢氧化钾按一定比例混合，进行碳化处理。
（3）将碳化后的产物进行研磨、筛分，得到生物炭吸附剂。
三、玉米秸秆芯生物炭吸附剂的性能研究1. 吸附性能测试通过静态吸附实验，测定生物炭吸附剂对不同污染物的吸附性能。
实验结果表明，生物炭吸附剂对有机物、重金属离子等污染物具有良好的吸附效果。
2. 影响因素分析（1）碳化温度：碳化温度对生物炭吸附剂的孔隙结构、比表面积等性能有显著影响。
随着碳化温度的升高，生物炭吸附剂的吸附性能逐渐增强。
（2）碳化时间：碳化时间也会影响生物炭吸附剂的性能力。
适当的碳化时间可以使秸秆芯完全碳化，提高生物炭吸附剂的吸附性能。
（3）污染物浓度：生物炭吸附剂对不同浓度的污染物具有不同的吸附效果。
低浓度污染物时，生物炭吸附剂具有较高的吸附效率；高浓度污染物时，虽然吸附量增加，但吸附效率会降低。
四、生物炭吸附剂的应用前景及展望玉米秸秆芯生物炭吸附剂作为一种新型的环保材料，具有来源广泛、成本低廉、环境友好等优点，在水处理、土壤修复、空气净化等领域具有广阔的应用前景。
未来研究可进一步优化制备工艺，提高生物炭吸附剂的吸附性能和稳定性，以满足更多领域的应用需求。
同时，可开展生物炭吸附剂的规模化生产及应用研究，推动其在实际环境治理中的广泛应用。
秸秆生物炭的研究进展
秸秆生物炭的研究进展王志鹏;陈蕾【摘要】从秸秆生物炭的制备及其改性方法:秸秆生物炭对污染物控制的机理与效果和农业应用方面进行综述,对秸秆生物炭面临的问题以及未来的研究方向提出展望,以期为我国秸秆生物炭的研究提供参考.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2019(048)002【总页数】4页(P444-447)【关键词】秸秆;生物炭;污染控制;农业应用【作者】王志鹏;陈蕾【作者单位】南京林业大学土木工程学院,江苏南京 210000;南京林业大学土木工程学院,江苏南京 210000【正文语种】中文【中图分类】TQ029+.4;X7我国是一个农业大国，随着农业的发展，农作物产量大幅提高，农作物秸秆广泛分布在我们农村地区，其中主要来源为水稻秸秆、玉米秸秆和小麦秸秆，截止2009年，我国农作物秸秆年产量为8.2亿t[1]。
秸秆是农作物收割后残留的茎叶部分，富含植物生长需要的氮、磷、钾、镁、钙和硫等营养元素[2]。
然而目前我国秸秆的资源化利用效率低，经济效益差，不仅造成了资源的浪费而且严重污染环境[3]。
近年来，由于缺乏对秸秆的合理处置方法，农村秸秆的大量焚烧屡禁不止，引发了严重的社会问题，秸秆资源的处置越发引起人们的关注。
近年来，利用农作物秸秆制备生物炭因其突出的效果备受关注。
秸秆生物炭是利用农作物秸秆在低温限氧条件下热解产生的富碳固体[4]。
秸秆生物炭比表面积大和孔隙结构复杂，表面富含丰富的活性官能团，使得生物炭作为吸附剂和催化剂表现出巨大的潜力。
秸秆制备生物炭资源化利用可显著减少温室气体CO2的排放，作为一种新型多功能材料生物炭广泛应用于：水污染控制、改良土壤肥力、土壤固炭、土壤修复、微生物燃料电池电极等方面[5]。
本文综述了秸秆生物炭的制备方法和理化性质，着重总结了秸秆生物炭在污染物修复和农业中的应用，为秸秆生物炭的研究和应用提供借鉴。
1 秸秆生物炭的制备热解法是利用高温在限氧条件下对秸秆进行分解，根据加热速率和热解时间的不同，热解反应可分为快速热解和慢速热解。
生物炭及改性生物炭的制备与应用研究进展
生物炭及改性生物炭的制备与应用研究进展一、概述生物炭，一种由生物质在缺氧或完全缺氧的条件下经高温热解产生的富含碳素的固态物质，近年来在环境、农业、能源等多个领域引起了广泛关注。
其独特的物化特性，如高孔隙度、大比表面积和优异的吸附性能，使得生物炭在土壤改良、污水处理、大气净化、能源储存等方面展现出巨大的应用潜力。
随着对生物炭研究的深入，改性生物炭的概念也应运而生。
改性生物炭是在原始生物炭的基础上，通过物理、化学或生物等手段，进一步优化其性能，拓宽其应用领域。
本文旨在综述生物炭及其改性产物的制备方法，以及它们在农业、环境保护、能源储存和材料科学等领域的应用研究进展，以期为生物炭的进一步开发利用提供科学依据。
1. 生物炭与改性生物炭的定义与特性生物炭（Biochar）是一种由生物质在缺氧或低氧条件下经过热解或气化等热转化过程生成的炭化材料。
它具有丰富的孔隙结构和优良的吸附性能，是一种重要的环境材料和能源载体。
生物炭的主要成分是碳，除此之外还含有氢和氧等元素，这些元素的含量取决于热裂解方法和炭化最终温度，而与原料类型关系不大。
随着炭化温度的升高，生物炭中碳元素的含量增加，而氢和氧的含量则相应降低。
改性生物炭则是在生物炭的基础上，通过物理、化学或生物方法进行改性处理，以进一步改善其吸附性能、提高其对特定污染物的去除能力或赋予其新的功能特性。
改性生物炭的制备方法多种多样，包括酸处理、氧化处理、还原处理、热处理、负载金属或纳米颗粒等。
生物炭及改性生物炭具有多种优良特性，如高比表面积、丰富的孔隙结构、良好的吸附性能、稳定性强、环境友好等。
这些特性使得生物炭及改性生物炭在农业、环保、能源等领域具有广泛的应用前景。
例如，在农业领域，生物炭可以用于土壤改良，提高土壤保水保肥能力，促进作物生长在环保领域，生物炭及改性生物炭可以用于污水处理、废气处理、固废处理等，有效去除污染物，提高环境质量在能源领域，生物炭可以作为可再生能源的载体，用于生产生物燃气、生物油等。
《2024年基于玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备及性能研究》范文
《基于玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备及性能研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益严重，其中水体污染问题尤为突出。
针对水体污染治理，吸附技术因其操作简便、成本低廉等优点，成为一种有效的处理方法。
而生物炭作为一种新型的吸附材料，因其具有较高的比表面积和良好的吸附性能，被广泛应用于水处理领域。
本文以玉米秸秆芯为原料，研究其生物炭吸附剂的制备方法及其性能，旨在为水体污染治理提供一种新的、有效的吸附材料。
二、材料与方法1. 材料本实验以玉米秸秆芯为原料，通过粉碎、碳化等步骤制备生物炭吸附剂。
实验所用药品均为市售，且无特殊要求。
2. 方法（1）生物炭制备将玉米秸秆芯粉碎、筛分后，放入管式炉中进行碳化处理，得到生物炭。
碳化过程中需控制温度、时间等参数，以保证生物炭的制备质量。
（2）吸附性能测试将制得的生物炭进行一系列的物理化学性质测试，如比表面积、孔容、元素分析等。
然后，将生物炭用于吸附水中的重金属离子、有机物等污染物，通过测定吸附前后的污染物浓度，计算生物炭的吸附性能。
三、结果与讨论1. 生物炭的制备及表征通过碳化处理，我们成功制备了玉米秸秆芯生物炭吸附剂。
通过SEM、BET等手段对生物炭进行表征，发现其具有发达的孔隙结构、较高的比表面积和良好的化学稳定性。
此外，通过元素分析发现，生物炭中富含氧、碳等元素，这些元素对于提高生物炭的吸附性能具有重要意义。
2. 生物炭的吸附性能研究（1）重金属离子吸附实验结果表明，玉米秸秆芯生物炭对水中的重金属离子具有良好的吸附性能。
在一定的pH值和温度条件下，生物炭对重金属离子的吸附量随着浓度的增加而增加。
同时，不同种类的重金属离子在生物炭上的吸附能力也存在差异。
这主要与生物炭的孔隙结构、比表面积以及表面官能团有关。
（2）有机物吸附除重金属离子外，玉米秸秆芯生物炭对水中的有机物也具有良好的吸附性能。
实验发现，生物炭对有机物的吸附能力受温度、pH值等因素的影响。
秸秆炭化可行性研究报告
摘要本报告对秸秆炭化进行了可行性研究，分析了秸秆炭化的优势、难点和前景，探讨了秸秆炭化的技术路线、市场需求和环境效益，提出了推动秸秆炭化的政策建议和发展方向。
一、研究背景随着全球能源需求的不断增加和能源结构的不断变化，传统的能源资源已经不能满足日益增长的需求。
秸秆作为一种丰富的可再生生物质资源，其炭化后可用作生活和工业用炭。
因此，对秸秆炭化进行可行性研究，具有重要的理论和实践意义。
二、研究方法本研究采用文献综述和实地调研相结合的方法，对秸秆炭化技术、市场需求和环境效益进行了分析和研究。
三、秸秆炭化的优势1.资源丰富：中国是世界上最大的秸秆生产国，每年的秸秆产量达到数亿吨。
2.环境友好：秸秆炭化过程中产生的废气和废水经过处理后可达到环保标准。
3.经济效益：秸秆炭化后可用作生活和工业用炭，具有广阔的市场需求。
四、秸秆炭化的难点1.技术难点：秸秆炭化技术在设备和工艺上还存在一定的难点，需要进行进一步研发和改进。
2.政策支持：目前对秸秆炭化的政策支持还不够完善，需要加强相关政策的制定和实施。
五、秸秆炭化的前景随着生物质能源的发展和应用，秸秆炭化具有广阔的市场前景。
未来几年内，秸秆炭化将成为能源领域的热点项目，对推动我国能源结构的转型升级具有重要的意义。
六、推动秸秆炭化的政策建议1.加大对秸秆炭化技术的研发投入，提高秸秆炭化技术水平。
2.制定相关政策，鼓励企业投资开展秸秆炭化项目，降低秸秆炭化的投资成本。
3.加强对秸秆炭化环保技术的研发和推广，确保秸秆炭化过程中排放的废气和废水达到环保标准。
1.加强与相关行业的合作，拓展秸秆炭化的应用领域。
2.加大科研力量，提高秸秆炭化技术的创新能力。
3.加强宣传，提高社会对秸秆炭化的认识和支持度。
结论秸秆炭化具有丰富的资源优势、环境友好的特点和广阔的市场前景，但在技术、政策和市场方面仍存在一定的难点和挑战。
为了推动秸秆炭化的发展，需要加强对秸秆炭化技术的研发和创新，制定相关政策，加大对秸秆炭化的宣传和推广力度，推动秸秆炭化向更加健康、可持续的方向发展。
生物炭对农业土壤及作物生长影响的研究进展
ｐｌｏｒｅｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｂｉｏｃｈａｒ ｏｎ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌꎬｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｏｉｌｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ ｏｆ
ｃｒｏｐ ｇｒｏｗｔｈ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｅｖｉｏｕｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅꎬｉｔ ａｌｓｏ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｃｉ￣
摘 要:生物炭是一种高效利用废弃生物质材料ꎬ在缺氧或厌氧条件下经过高温炭化得到的多孔富碳黑色固态
物ꎮ 生物炭的研究推广不仅可以促进废弃生物质资源再利用ꎬ且对土壤固碳培肥有巨大潜力ꎮ 本文综合前人研
究成果ꎬ探究了生物炭对土壤物理性质、化学性质及生物性质的改良作用和对作物生长的促进效果ꎬ同时对生物
炭需要进一步研究的科学问题和应用前景提出了展望ꎬ旨在为废弃生物质资源化利用提供思路ꎬ为广泛应用生物
严重ꎬ如秸秆等农业废弃物就地焚烧ꎮ 生物质炭化
提高的同时作物秸秆广泛分布ꎬ主要有水稻、玉米、
超过 １０ 亿 ｔꎬ居世界秸秆总产量的 ２０％ ~ ３０％
[１]
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秸秆是收获农产品后残留的茎叶部分ꎬ富含 Ｎ、Ｐ、
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秸秆资源化利用效率低ꎬ资源极大浪费且对环境造
Ａ Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｂｉｏｃｈａｒ ｏｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｃｒｏｐ Ｇｒｏｗｔｈ
ＳＨＩ Ｄｅｎｇｌｉｎ １ ꎬＷＡＮＧ Ｘｉａｏｌｉ １∗ ꎬＤＵＡＮ Ｊｉａｎｊｕｎ ２ ꎬＬＵＯ Ａｎｈｕａｎ １ ꎬＬＩ Ｒｕｉｄｏｎｇ １
《基于玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备及性能研究》范文
《基于玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备及性能研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益严重，其中水体污染尤为突出。
因此，寻找高效、环保的水处理材料和技术成为当前研究的重要课题。
生物炭作为一种新兴的吸附材料，因其具有良好的吸附性能、低成本和可再生等优点，受到广泛关注。
本研究以玉米秸秆芯为原料，制备生物炭吸附剂，并对其性能进行研究，以期为水处理领域提供新的材料和方法。
二、玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备1. 材料与设备本研究所用原料为玉米秸秆芯，主要设备包括粉碎机、炭化炉、研磨机等。
2. 制备过程（1）将玉米秸秆芯进行粉碎、筛选，得到合适粒度的原料。
（2）将筛选后的原料放入炭化炉中，进行炭化处理。
炭化过程中需控制温度、时间和气氛等参数，以获得理想的生物炭。
（3）将炭化后的生物炭进行研磨、筛选，得到粒度均匀的生物炭吸附剂。
三、玉米秸秆芯生物炭吸附剂的性能研究1. 吸附性能测试本研究通过静态吸附实验，测定生物炭吸附剂对水中常见污染物的吸附性能。
实验中选用几种典型污染物，如铅、镉、铬等重金属离子以及有机染料等。
在一定的温度、pH值和接触时间下，测定生物炭吸附剂对污染物的吸附量和去除率。
2. 影响因素分析（1）温度：温度对生物炭吸附剂的吸附性能有一定影响。
本研究通过实验，分析不同温度下生物炭吸附剂的吸附性能变化。
（2）pH值：水体的pH值会影响污染物的存在形态和生物炭表面的电荷性质，从而影响吸附效果。
本研究通过调整水体的pH值，分析其对生物炭吸附剂吸附性能的影响。
（3）接触时间：接触时间是影响吸附效果的重要因素。
本研究通过实验，分析不同接触时间下生物炭吸附剂的吸附性能变化。
3. 再生性能研究生物炭吸附剂具有可再生性，可通过一定方法进行再生，以实现循环利用。
本研究通过实验，探究生物炭吸附剂的再生方法及再生后的吸附性能，为其在实际应用中的可持续发展提供依据。
四、结果与讨论1. 制备得到的玉米秸秆芯生物炭吸附剂具有良好的吸附性能，对水中常见污染物的去除率较高。
生物炭基肥料的制备方法及其在农业中的应用研究进展
生物炭基肥料的制备方法及其在农业中的应用研究进展生物炭基肥料是一种以生物炭为主要原料制成的肥料，其制备方法简单、成本低廉，且对土壤改良效果显著，越来越受到人们的关注。
本文将介绍生物炭基肥料的制备方法及其在农业中的应用研究进展。
一、生物炭基肥料的制备方法1. 原料选择生物炭基肥料的原料主要来自于农作物秸秆、木屑、竹子、废弃植物等，也可以利用城市生活垃圾、畜禽粪便等有机废弃物进行制备。
2. 炭化处理将原料进行炭化处理是制备生物炭基肥料的第一步。
炭化处理有两种方法，一种是采用传统的土坑炭化法，即将原料填满坑内，覆盖上一层泥土或石灰，然后点燃炭火，通风烧烤一段时间后即可得到生物炭；另一种是采用机械化的快速炭化法，即利用炭化设备对原料进行快速炭化处理，时间短、效率高。
3. 粉碎处理经过炭化处理后的生物炭需要进行粉碎处理，将其变成粉末状或颗粒状，以方便施用和吸附养分。
4. 配方加工根据作物的需求和土壤状况，确定生物炭基肥料的配方，将其与适当的营养元素进行混合加工，制成成品肥料。
1. 土壤改良生物炭基肥料可以改良土壤结构，增加土壤孔隙度，提高土壤保水能力，增强土壤透气性，减少土壤压实，改善土壤肥力，提高农作物的生长速度和产量。
2. 促进微生物活性生物炭基肥料中丰富的孔隙结构和大量的微量元素有助于微生物的生长繁殖，增加土壤微生物的多样性和数量，提高土壤微生物对有机质的降解能力。
3. 长效肥料生物炭基肥料对养分可以起到稳定缓释的作用，土壤中可释放出的养分时间较长，有利于减少养分的流失和排放，节约施肥成本，提高养分利用率。
4. 促进土壤团粒形成生物炭基肥料中的有机质对土壤中的铁、铝等物质起到黏结作用，有助于土壤团粒的形成，改善土壤通气性和透水性，有利于植物根系的生长和发育。
5. 减轻温室气体排放生物炭基肥料的制备和施用可以减少农业有机废弃物的焚烧，降低温室气体排放，同时还可以储碳和固碳，有助于缓解全球气候变化。
秸秆废料再生生物质炭的性能研究
第7期宋少花,等:秸秆废料再生生物质炭的性能研究-237-秸秆废料再生生物质炭的性能研究宋少花，宋晓乔，刘瑾，刘博，夏慈竹，禹盼盼（西安建筑科技大学华清学院，陕西西安710043）摘要：以三种秸秆废料为材料来源，在缺氧条件不同温度（300,500,700t）下制备生物质炭,分析生物质炭的产率、pH值的变化,再利用电镜扫描分析生物质炭的外观形貌。
结果表明：随着温度的逐步上升，三种秸秆生物质炭的产率有所下降,pH值随着温度的升高而增大，制备的生物质炭具有大量的孔隙结构，且随着温度升高,孔隙数量增加，在温度达到700t时，生物质炭的孔隙变小，表面出现局部塌陷。
关键词:秸秆废料;缺氧热解;生物质炭;孔隙结构中图分类号：X712文献标识码:A文章编号：1008-021X（2021）07-0237-02生物质炭是有机生物质在缺氧的情况下，经低温热解炭化衍生的一种含碳丰富、性质稳定的物质［1］。
生物质炭作为一种新型功能化吸附材料，因其具有较大的阳离子交换容量，较多的孔隙，较大的比表面积大，而且表面含有包括羧基、酚羟基等多种基团多种官能团这种特点备受广大学者的关注。
生物质炭的来源广泛，比如农林废料、农业废弃物、城市废弃物、污泥等都可以作为生物质炭的原材料［2］,而我国农业生产中每年产生大量农业废弃物,其中农作物秸秆的年产量达7亿多吨［3］。
小麦、玉米、水稻是我国三大粮食来源，在我国产量相当可观，年产量可达约6亿吨，但是绝大部分却并没有得到充分的资源再生利用，焚烧、废弃的现象比较严重，所以造成了资源的大量浪费和严重的大气污染［4-5］。
因此，研究秸秆生物质资源化再生，是提高作物秸秆综合利用率的一条有效途径［6］。
通过生物质在低温条件下热解技术可以提高生物质炭含量和能量密度，制备的生物质炭可用作清洁能源，也可当做炭材料［7］、土壤改良剂［8-9］、碳基肥料［10-11］等使用，具有广阔的应用前景［12］。
本实验采用不同生物质原料，在马弗炉中以不同的温度进行缺氧热解制备的生物质炭，并对制备的生物质炭的产率、pH值进行测定，再利用电镜扫描分析生物质炭的外观形貌，比较不同温度下制备的生物质炭的差别。
农作物秸秆和剩余污泥制备活性炭研究进展
农作物秸秆和剩余污泥制备活性炭研究进展农作物秸秆和剩余污泥制备活性炭研究进展摘要：随着社会的进步和科技的开展，城市建设步伐不断加快，城市污水的处理显得尤为重要，处理过程中产生的剩余污泥已成为环境中关注的热点问题。
以生活污水处理厂剩余污泥和农业废弃物，如小麦秸秆、花生壳和玉米芯等多种混合为原料，采取一定的方法制取活性炭，结果发现：参加了秸秆的污泥制取的活性炭，空隙结构较好，在对生活污水的处理加以应用，对某些指标如COD的吸附性能高于市售的商品活性炭。
关键词：秸秆；剩余污泥；活性炭；制备基金工程：本文系湖北省教育厅科学技术研究工程21世纪的今天，全球范围内有超过90%的城市生活污水处理上都采取了活性污泥法进行处理，这种污水处理方法在操作中有很多的优点，但也有许多缺点，其中之一便是会产生大量剩余污泥，我国目前有近3500座污水处理厂，污水处理能力约1.45亿立方米/天，而每年将产生逾2500万吨污泥。
这些污泥目前大多以填埋和燃烧的方式处理，给土地资源和环境质量造成了严重影响。
与此同时，农业废弃物的利用问题也逐渐凸显，不加以处置也会带来严重的环境污染问题。
1 国内外研究现状使用城市污水厂剩余污泥制备活性炭，最早出现于20世纪80 年代后期。
因为活性炭制作本钱比拟低廉，又可以在污水处理中祛除其中的污染物质，对保护环境有很大的促进作用，也能产生巨大的经济效益，因此引起了国内外研究人员的关注。
西班牙的L.F.Calvo等研究了污水处理厂污泥烧制多孔吸附剂的工艺并对该多孔吸附剂在恶臭性气体和水中污染物方面的吸附能力进行了初步探究，马来西亚Z.Abu-KaddOurah研究了高温股烧对活性污泥微孔结构和多孔性的影响，英国伦敦N.graham等进行了污水厂污泥去除有机燃料废水的研究【1】。
Peria-samy K.【2】等利用花生壳作为原料制备了活性炭用于吸附水中的Hg、Pb、Ni和Cu 等重金属离子，并取得了一定的研究进展。
玉米秸秆生物炭对Cd的吸附机理研究
玉米秸秆生物炭对Cd的吸附机理研究一、本文概述随着工业化进程的加快，重金属污染问题日益严重，其中镉（Cd）作为一种常见的重金属污染物，对生态环境和人体健康造成了严重威胁。
因此，寻找高效、环保的重金属吸附材料成为了当前研究的热点。
玉米秸秆作为一种农业废弃物，具有产量大、成本低、可再生等优点，其经过热解制备得到的生物炭具有良好的吸附性能，被广泛应用于重金属污染治理领域。
本文旨在深入研究玉米秸秆生物炭对Cd的吸附机理，以期为重金属污染治理提供新的思路和方法。
本文将对玉米秸秆生物炭的制备方法进行介绍，包括原料选择、热解条件、炭化过程等，以便为后续吸附实验提供基础材料。
通过批量吸附实验，研究玉米秸秆生物炭对Cd的吸附性能，包括吸附容量、吸附速率、吸附平衡等，探讨不同影响因素（如pH值、温度、离子强度等）对吸附过程的影响。
在此基础上，利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等现代分析手段，对玉米秸秆生物炭的微观结构和表面官能团进行分析，揭示其对Cd 的吸附机理。
结合吸附实验和表征分析结果，探讨玉米秸秆生物炭在实际应用中的可行性，为重金属污染治理提供理论支持和技术指导。
本文的研究不仅有助于深入了解玉米秸秆生物炭对Cd的吸附机理，还可为其他重金属污染物的治理提供借鉴和参考。
通过合理利用农业废弃物制备生物炭，实现资源的循环利用和环境的可持续发展，具有重要的现实意义和应用价值。
二、文献综述随着工业化和城市化的快速发展，重金属污染问题日益严重，其中镉（Cd）是一种常见且具有高度毒性的重金属。
为了有效地从水体和土壤中去除Cd，各种吸附材料被广泛研究。
近年来，生物炭作为一种环境友好且经济高效的吸附材料，受到了广泛关注。
在众多类型的生物炭中，玉米秸秆生物炭（CSC）因其来源广泛、制备简单、吸附性能良好等特点，成为了研究热点。
关于CSC对Cd的吸附机理，已有大量研究进行了深入探讨。
这些研究普遍认为，CSC对Cd的吸附是一个复杂的过程，涉及多种作用机制。
秸秆炭可行性研究报告
秸秆炭可行性研究报告1. 引言秸秆作为农作物的副产品，一直以来都是农民们所面临的问题之一。
传统的处理方式通常是焚烧或者直接堆放，这不仅浪费资源，还会产生大量的灰尘和有害气体，对环境造成极大的污染。
近年来，随着环境保护意识的提高以及清洁能源的需求增加，秸秆炭作为一种可再生能源备受关注。
本报告旨在对秸秆炭的可行性进行研究分析。
2. 研究方法本研究采用了实地调研和实验研究相结合的方法，以评估秸秆炭的可行性。
具体步骤包括：•收集秸秆样本：在农田中采集不同种类的秸秆样本，确保样本的代表性和可比性。
•样品处理：对采集的秸秆样本进行粉碎和干燥处理，以便后续的实验分析。
•实验研究：通过热解实验，将秸秆转化为秸秆炭，并测试其燃烧性能和碳含量。
•数据分析：对实验数据进行统计和分析，评估秸秆炭的可行性。
3. 研究结果通过对实验数据的统计和分析，我们得到了以下结果：•碳含量分析：秸秆炭的碳含量为XX%，这意味着它是一种潜在的高能源密度燃料。
•燃烧特性分析：秸秆炭在燃烧过程中产生的热量较高，能够满足一定范围内的热能需求。
•环境影响分析：与传统的秸秆处理方式相比，采用秸秆炭作为燃料更环保，因为它减少了有害气体的排放。
4. 讨论与建议基于以上研究结果，我们对秸秆炭的可行性提出以下讨论与建议：•利用秸秆炭作为能源：秸秆炭可以替代传统的化石燃料，用于家庭取暖、工业炉窑等领域，从而减少对传统燃料的依赖，降低环境污染。
•推广制作技术：秸秆炭的制作技术需要进一步研究和完善，以提高制作效率和产品质量，并推广给农民使用。
•政策支持：政府应出台相关的政策，鼓励农民将秸秆处理为秸秆炭，并提供相应的技术培训和资金支持。
5. 结论本研究通过实地调研和实验研究，评估了秸秆炭的可行性，并得出了以下结论：•秸秆炭具有高碳含量和良好的燃烧性能，适合作为可再生能源使用；•秸秆炭的制作技术还需要进一步研究和完善，以提高制作效率和产品质量；•推广秸秆炭的使用需要政府的政策支持和资金投入。
《2024年生物炭改性及其应用研究进展》范文
《生物炭改性及其应用研究进展》篇一摘要：生物炭作为可持续资源与气候变化、农业环境等多方面关系密切。
本文详细分析了生物炭的改性方法和原理，同时介绍了其在农业生产、环境污染治理及资源可持续利用等多个领域的应用研究进展。
旨在为读者提供一个全面的视角，了解生物炭改性及其应用领域的发展现状和未来趋势。
一、引言生物炭是生物质经过热解、气化或碳化等过程所形成的固态碳质材料。
随着全球气候变化和资源紧缺问题日益突出，生物炭因其独特的物理和化学性质，在环境保护、农业增产和资源循环利用等方面展现出巨大的潜力。
本文将重点探讨生物炭的改性方法及其在不同领域的应用研究进展。
二、生物炭的改性方法及原理生物炭的改性是指通过物理、化学或生物等方法，改善其表面性质、孔隙结构或化学组成，以提高其应用性能的过程。
主要的改性方法包括物理活化、化学活化及生物改性等。
1. 物理活化：通过高温处理或物理手段增大生物炭的比表面积和孔隙结构，从而提高其吸附性能。
2. 化学活化：利用化学试剂与生物质在热解过程中发生反应，生成具有特定功能的改性生物炭。
3. 生物改性：通过微生物或酶的作用，改变生物炭的表面性质和化学组成，增强其与环境的相容性。
三、生物炭在农业生产中的应用研究进展1. 土壤改良：生物炭可以改善土壤结构，提高土壤保水性和肥力，促进作物生长。
2. 农药缓释：通过生物炭的吸附和缓释作用，可以控制农药的释放速度，减少农药对环境的污染。
3. 有机废弃物处理：利用生物炭的吸附性能，处理畜禽粪便、城市垃圾等有机废弃物，实现资源化利用。
四、生物炭在环境污染治理中的应用研究进展1. 污水处理：生物炭具有良好的吸附性能，可以用于处理含重金属、有机物等污染物的废水。
2. 大气污染治理：通过生物炭的吸附和固定作用，减少大气中的颗粒物、二氧化碳等污染物的排放。
3. 土壤修复：生物炭可以改善受污染土壤的理化性质，促进土壤中污染物的降解和修复。
五、资源可持续利用领域的应用研究进展1. 能源生产：生物炭可以作为固体燃料或与其它能源材料复合使用，提高能源利用效率。
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王志鹏等：秸秆生物炭的研究进展
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了 ＭｎＯｘ生物炭复合材料（ＭＢＣ），ＭＢＣ对 Ｃｕ２＋的最 大吸附量达到 １６０．３ｍｇ／ｇ，与单 一 秸 秆 生 物 炭 相 比，吸附能力提升了约 ８倍，灰分含量提升约 ４倍， 孔径从 ２３．７ｎｍ提升至 ９２．２ｎｍ，ＭＢＣ的 Ｃ／Ｏ比从 ２５降低到 １．８８，Ｘ射线光电子能谱结果显示，增加 的氧主要以 Ｍｎ—ＯＨ和 Ｍｎ—Ｏ形式存在。此外，对 生物炭的表面进行化学处理，也可改善秸秆生物炭 的性能。
中的应用，为秸秆生物炭的研究和应用提供借鉴。
１ 秸秆生物炭的制备
热解法是利用高温在限氧条件下对秸秆进行分 解，根据加热速率和热解时间的不同，热解反应可分 为快速热解和慢速热解。慢速热解的加热速率低于 １℃ ／ｓ，反 应 温 度 往 往 在 ７００℃ 以 下，反 应 时 间 长［６］，秸秆生物炭主要利用这种方式制备而成。快 速热解的加热速率最大可达 １０００℃ ／ｓ，反应温度 达到 ９００℃，数 秒 之 内 即 可 完 成 秸 秆 生 物 炭 的 制 备［７］，快速热 解 生 物 炭 产 量 较 低，因 为 秸 秆 内 部 结 构在高温 条 件 下 被 破 坏［８］。 不 同 的 热 解 条 件 对 生 物炭的性能和产率有很大影响，主要的影响因素有： 反应时间、反应温度、加热速率［９］。简敏菲等 以 ［１０］ 水稻秸秆为原料，在不同温度下（３００～７００℃）利用 慢速热解法制备生物炭，当温度升高时，生物炭产率 从３８．２４％下降到 １７．１１％，灰分、碳含量增加，孔隙 量增加，平均孔径变小。
近年来，利用农作物秸秆制备生物炭因其突出 的效果备受关注。秸秆生物炭是利用农作物秸秆在 低温限氧 条 件 下 热 解 产 生 的 富 碳 固 体［４］。 秸 秆 生 物炭比表面积大和孔隙结构复杂，表面富含丰富的 活性官能团，使得生物炭作为吸附剂和催化剂表现 出巨大的潜力。秸秆制备生物炭资源化利用可显著 减少温室气体 ＣＯ２的排放，作为一种新型多功能材 料生物炭广泛应用于：水污染控制、改良土壤肥力、 土壤 固 炭、土 壤 修 复、微 生 物 燃 料 电 池 电 极 等 方 面［５］。本文综 述 了 秸 秆 生 物 炭 的 制 备 方 法 和 理 化 性质，着重总结了秸秆生物炭在污染物修复和农业
２ 秸秆生物炭的性质
２．１ 元素组成 秸秆生物炭主要组成元素为碳、氧、氢等，除此
之外，秸秆生物炭中还含有较高的氮、磷、钾、硫和灰 分，灰分是原料热解后的残留无机固体。同种原料 制备的生物炭的成分主要取决于裂解温度。随着热 解的温度升高，碳、磷、钾含量及灰分含量增加，氮含 量减少。Ｃ／Ｎ比反应生物炭的稳定性，随着温度的 升高 Ｃ／Ｎ比增大，秸秆生物炭稳定性增强，不易被 矿化分解，利于长期使用［１３］。秸秆生物炭中的元素 一定程度上影响对污染物的去除效果，如磷含量增 大，与重金属离子生成磷酸盐沉淀，增强对重金属离 子的去除效 率 ［１４］。 Ｈ／Ｃ比 值 降 低 表 示 生 物 炭 的 碳 化和芳香性增加 。 ［１５］ Ｚｈａｉ等 利 ［１６］ 用玉米秸秆生物 炭研究灰分含量增加的原因，结果表明随着温度升 高，无机盐含量迅速升高，导致灰分含量增加。李明 等［１７］以水稻和玉米秸秆为原料在 ３００～５００℃裂解 得到的生物炭，随着温度的升高，碳、磷、钾的含量分 别从 ５５．９％，２．８ｇ／ｋｇ，４９．２ｇ／ｋｇ，上升到５６．９％， ３．６４ｇ／ｋｇ，６４．５ｇ／ｋｇ。 ２．２ 比表面积
我国是一个农业大国，随着农业的发展，农作物 产量大幅提高，农作物秸秆广泛分布在我们农村地 区，其中主 要 来 源 为 水 稻 秸 秆、玉 米 秸 秆 和 小 麦 秸 秆，截 止 ２００９ 年，我 国 农 作 物 秸 秆 年 产 量 为 ８．２亿 ｔ［１］。秸秆是农作物收割后残留的茎叶部分， 富含植物生长需要的氮、磷、钾、镁、钙和硫等营养元 素［２］。然而目前我国秸秆的资源化利用效率低，经 济效益差，不仅造成了资源的浪费而且严重污染环 境［３］。近年来，由 于 缺 乏 对 秸 秆 的 合 理 处 置 方 法， 农村秸秆的大量焚烧屡禁不止，引发了严重的社会 问题，秸秆资源的处置越发引起人们的关注。
利用秸秆生物炭制备的复合材料性能更佳，为 提高对特定污染物的吸附效果，一般在生物炭表面 加入能与污染物反应的无机物，常用来与生物炭复 合的材料有：纳米复合材料、锰的氧化物、磁性复合 材料［１１］。Ｓｏｎｇ等［１２］利用玉米秸秆与 ＫＭｎＯ４ 制备
收稿日期：２０１８０６２２ 修改稿日期：２０１８０７１１ 基金项目：国家自然科学基金项目（４１３０１５４５） 作者简介：王志鹏（１９９５－），男，江苏南通人，南京林业大学在读硕士研究生，师从陈蕾副教授，研究方向为给排水科学与
Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｓｔｒａｗｂａｓｅｄｂｉｏｃｈａｒ
ＷＡＮＧＺｈｉｐｅｎｇ，ＣＨＥＮＬｅｉ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｓｔｒａｗｂｉｏｃｈａｒａｎｄｉｔｓｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ：ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｅｆｆｅｃｔｏｆｓｔｒａｗ ｂｉｏｃｈａｒｏｎｐｏｌｌｕｔａｎｔｃｏｎｔｒｏｌａｎｄａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ａｔｔｈｅｅｎｄｏｆｔｈｅｐａｐｅｒ，ｔｈｅｐｒｏｂ ｌｅｍｓｆａｃｅｄｂｙｓｔｒａｗ ｂｉｏｃｈａｒａｎｄｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ，ｗｉｔｈａｖｉｅｗ ｔｏＣｈｉｎａ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｓｔｒａｗｂｉｏｃｈａｒｐｒｏｖｉｄｅｓｒｅｆｅｒｅｎｃｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｒａｗ；ｂｉｏｃｈａｒ；ｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ；ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
第 ４８卷第 ２期 ２０１９年 ２月
应 用 化 工 ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏｌ．４８Ｎｏ．２ Ｆｅｂ．２０１９
秸秆生物炭的研究进展
王志鹏，陈蕾
（南京林业大学 土木工程学院，江苏 南京 ２１００００）
摘 要：从秸秆生物炭的制备及其改性方法：秸秆生物炭对污染物控制的机理与效果和农业应用方面进行综述，对 秸秆生物炭面临的问题以及未来的研究方向提出展望，以期为我国秸秆生物炭的研究提供参考。 关键词：秸秆；生物炭；污染控制；农业应用 中图分类号：ＴＱ０２９＋．４；Ｘ７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－３２０６（２０１９）０２－０４４４－０４