温度对秸秆生物炭理化特性和电化学特性的影响

作者:王炯; 张品; 张舒晴; 刘圣勇*; 鲁杰; 温萍
来源:太阳能学报, 2022, 43(05): 399-404.
DOI:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2021-1268

摘要

采用程序升温限氧法,在不同温度下制备小麦秸秆生物炭,探究其表面形态、官能团和理化特性随碳化温度升高的演变规律。在此基础上设计基于生物炭的电极,并对其电化学性能进行测试。结果表明:生物炭内部保留了秸秆纤维素多层的束状结构,呈层状、狭缝型非均匀的孔道。随着碳化温度的升高,其表面形态经历蜂窝状小孔、多层维束结构坍塌、边缘熔融和表面析出结晶盐4个阶段。秸秆生物炭具有优越的电容性能,以WB600℃的电化学性能最为突出。当碳化温度≥600℃时,在波数1430~1870 cm-1之间,还出现众多杂乱的弱峰。这是由于随着碳化温度的升高,生物炭中—CH==基团转化为C==O基团,生成具有环状结构的得电子基团——醌类。

全文