文献类型： 中文期刊

作者： 吕志伟 ¹ ; 罗春红 ² ; 李冬梅 ¹ ; 金梅娟 ¹ ; 张燕辉 ¹ ; 陆长婴 ¹ ; 王海候 ¹ ;

作者机构： 1.江苏太湖地区农业科学研究所/国家土壤质量相城观测实验站

2.太仓市沙溪镇农村工作局

关键词： 生物炭;热解温度;物理吸附;化学吸附;碘吸附量;亚甲基蓝吸附;定量关系

期刊名称： 中国农学通报

ISSN： 1000-6850

年卷期： 2024 年 40 卷 032 期

页码： 68-76

收录情况： CSCD

摘要： 为明确生物炭物理及化学吸附能力对热解温度的响应特征，并阐明生物炭物理、化学吸附能力与热解温度的量化关系，试验以农林废弃树枝为原料，在热解温度为250、350、450、550、650℃下制备具不同吸附性能的生物炭（以T250、T350、T450、T550、T650命名），测定生物炭碘吸附量（表征物理吸附能力）、亚甲基蓝吸附量（表征化学吸附能力）、芳香性、极性，并利用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)对生物炭表观形貌及官能团丰富度进行分析。结果表明：热解温度的升高，提高了生物炭的碘吸附量、降低了生物炭的亚甲基蓝吸附量，T250、T350处理的生物炭表面具有较丰富的含氧官能团，而T450、T550、T650处理的生物炭则拥有更强的芳香性、更低的极性和更加丰富的孔隙结构；生物炭碘吸附量■与热解温度x呈增长型“S”曲线关系(P<0.01)，回归方程为：■，碘吸附量的极小值、中值、极大值所对应的热解温度分别为318.1、484.6、616.4℃；生物炭亚甲基蓝吸附量■与热解温度x呈下降型“S”曲线关系(P<0.01)，回归方程为：■，亚甲基蓝吸附量的极小值、中值、极大值所对应的热解温度分别为511.3、386.8、281.6℃；热解温度每升高50℃生物炭的碘吸附量提高16.7%、亚甲基蓝吸附量降低21.8%。综合吸附原理及特征参数，在不同生产实践场景中，若主要应用以化学吸附作用为主的生物炭，其热解温度推荐值不宜高于386.8℃；若重点发挥生物炭的物理吸附作用，热解温度推荐值不宜低于484.6℃。热解温度介于386.8～484.6℃之间，生物炭物理与化学吸附能力无显著的主次之分。