文献类型： 中文期刊

作者： 侯建伟 ¹ ; 邢存芳 ¹ ; 杨莉琳 ² ; 杨枣童 ² ; 罗应 ² ;

作者机构： 1.内蒙古自治区农牧业科学院

2.铜仁学院

关键词： 油茶果壳生物质炭;热重分析;微观特征;孔隙结构;有机组分

期刊名称： 土壤通报

ISSN： 0564-3945

年卷期： 2024 年 002 期

页码： 383-390

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】比较不同炭化条件制备的油茶果壳生物质炭的理化性质，为生物质炭的制取和应用提供参考依据。【方法】在不同炭化温度（T:400℃、500℃和600℃）、恒温时间（t:2 h、4 h和6 h）和升温速率(v:150℃h^-1)条件下将油茶果壳制成了9种生物质炭，借鉴材料科学的方法，研究其热失重特征、形貌结构、表面官能团种类和有机组分含量等内容。【结果】随着炭化温度的升高，纤维素、半纤维素和木质素组分相继分解，600℃以后进入热失重稳定阶段。400℃→600℃升温炭化过程中，油茶果壳生物质炭的氮气吸附-脱附等温线由IV型转为Ⅲ型；400℃时，中孔丰富，总孔容积0.00309～0.00351 cm g^-1;500℃和600℃时，大孔丰富，平均总孔容积分别为0.00352 cm g^-1和0.00390 cm g^-1。随着炭化温度的升高和恒温时间的延长，C=O和C—O—C消失，—OH、—CH₂、C=C、C=O、O—H和Si—O—Si的伸缩振动峰逐渐缩窄；同时由于C=O、—OH、C—O—C等基团的逐渐分解或重组导致油茶果壳生物质炭中H、O元素减少，C元素富集，H/C、O/C和（N+O）/C也明显降低。【结论】油茶果壳炭化过程是芳香性增强，亲水性和极性减弱的富C脱挥发分过程。炭化温度是影响油茶果壳生物质炭C、H、O、N元素含量、微观特征、氮气吸附-脱附等温线构型的主要因素，而恒温时间是影响油茶果壳生物质炭孔径分布的主要因素。其中，T₄₀₀t₄V₁₅₀处理的微孔、中孔和大孔结构在体系中大量分布，尤其是中孔结构最为丰富且孔径分布范围更窄。