不同粒径生物炭对苯酚及生物油的吸附性能

作者:严姗姗; 楚生玺; 许昊; 朱浩楠; 陈浩然; 高雯然; 张书*
来源:林业工程学报, 2023, 8(04): 95-101.
DOI:10.13360/j.issn.2096-1359.202210033

摘要

为了研究不同粒径对生物炭吸附生物油(尤其是以芳香族化合物为代表的受热易结焦组分)的影响,推动解决生物油结焦问题,选用不同粒径的松木为生物质原料,采用CO2活化法在800℃下制备不同粒径的松木炭并进行一系列表征,研究粒径对于生物炭吸附苯酚及生物油能力的影响。实验结果表明:4种不同粒径的生物炭在元素含量、表面官能团方面均表现出较小的差异;粒径大的生物炭微孔较丰富、石墨化程度略低,这可能与活化过程中热量传递及CO2的扩散有关。此外,生物炭粒径越大,对苯酚和生物油的吸附效果越好,4种粒径的生物炭对生物油中糖类、酚类、酸类、酮类和醛类都具有很好的吸附作用,并且对酸类和酚类物质的选择性较强。生物炭对生物油的吸附机制主要为氢键作用、π-π相互作用、静电作用和孔隙填充作用,同时生物炭微孔较多、含氧官能团丰富、石墨化程度也相对较高,有望对生物油及易结焦的芳香族化合物实现较好的吸附。

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