栗殼基生物質(zhì)炭材料的制備及結(jié)構(gòu)性能演變.pdf

1、板栗殼的大量廢棄及直接燃燒，已造成了一定程度的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。對(duì)板栗殼的資源化利用，具有一定的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
　　 本論文針對(duì)板栗殼自身具有的碳含量及燃燒熱值較高的特點(diǎn)，以及內(nèi)部多孔分層結(jié)構(gòu)，利用預(yù)氧化、炭化工藝在有無催化劑兩種情況下制備出了具有較高燃燒熱值的栗殼基生物質(zhì)炭材料，并通過多種分析測試方法對(duì)板栗殼的熱裂解情況及在制備過程中的結(jié)構(gòu)性能演變做了研究。
　　 本論文利用熱重分析儀和氣相色譜-質(zhì)譜

2、聯(lián)用儀對(duì)板栗殼熱裂解行為進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)板栗殼熱解過程存在三個(gè)失重區(qū)，隨升溫速率增加，熱解滯后。加入催化劑后，相同升溫速率下熱解提前，熱解區(qū)變寬;隨裂解溫度上升，裂解產(chǎn)物中CO2比重增大，乙酸和左旋葡聚糖的出峰時(shí)間提前，呋喃類化學(xué)物有較明顯下降，催化劑的加入抑制了板栗殼裂解過程中左旋葡聚糖的產(chǎn)生，升高溫度后呋喃類化合物增加。
　　 本論文利用元素分析儀、紅外光譜儀和X-ray衍射儀研究了有無催化劑兩種情況下板栗殼在預(yù)氧化、炭化過

3、程中各溫度階段的元素組成、基團(tuán)和晶型演變。隨著溫度升高，C元素含量逐步增加，碳網(wǎng)結(jié)構(gòu)逐漸增大，催化劑的加入，改變了各階段的元素組成含量，H、O元素更多地以H2O的形式脫除，產(chǎn)物提前形成碳網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
　　 本論文利用掃描電子顯微鏡研究了板栗殼在有無催化劑兩種情況下預(yù)氧化、炭化過程中各溫度階段微觀結(jié)構(gòu)的演變。隨著溫度升高，樣品表面孔洞變得萎縮，斷面孔隙率增大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐漸規(guī)整，催化劑的加入，使斷面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)整化提前，并使表面出現(xiàn)龜殼現(xiàn)

4、象。
　　 本論文進(jìn)一步研究了有無催化劑兩種情況下預(yù)氧化、炭化過程中各溫度階段樣品的得率及密度變化，并通過氧彈量熱儀研究了燃燒熱值的變化。樣品得率隨溫度升高明顯下降，密度隨溫度升高呈波浪形變化，預(yù)氧化階段燃燒熱值緩慢上升，進(jìn)入炭化階段之后，燃燒熱值有了大幅增加。在750℃制備出得率為38.17％、燃燒熱值為30.75MJ/Kg的生物質(zhì)炭;催化劑的加入，提高了各階段的樣品得率，燃燒熱值也有了進(jìn)一步提升，在750℃制備出得率為44.