生物炭的加氫催化應用及生物炭浸出液的毒性評估.pdf

1、生物質指由綠色植物直接或間接利用太陽能進行光合作用而形成的有機物質，是一種重要的可再生資源。由于世界范圍的能源危機以及相關的環(huán)境污染日益加重，木質生物質能源的可再生性和環(huán)境友好性引起了人們的廣泛關注。生物質能通過加氫裂解、熱解、氣化、液化以及直接燃燒等方式轉化為能源。
　　木質生物質通常可在高溫下進行催化加氫，得到含苯環(huán)的小分子物質，可用于化學品、石油類產品等的制備。而熱解生物質產生生物油是生物質能源轉化的另一種方式，得到的副產物

2、生物炭是一種具有多孔結構的堅固的碳框架，常被用以進行土壤修復以及碳封存。但是其對于土壤性質及土壤生物的影響一直存在爭議，近年來，許多研究關注生物炭材料的其它應用。例如將生物炭進行修飾改性后，可用于有機污染物和重金屬吸附;而將生物炭作為基底材料負載金屬納米顆粒，則可用于催化有機物轉化等。本文主要研究利用快速熱解方式制備負載金屬的催化劑，并且研究其在木質素加氫反應中的催化作用。此外，我們研究了將不同來源的生物炭應用于土壤修復時可能發(fā)生的生物

3、毒性影響，主要的研究內容及結論如下:
　　1.利用快速熱解裝置一步熱解浸漬鎳鹽和鉬鹽的鋸末，得到負載納米金屬鎳和碳化鉬的生物炭催化劑Ni-Mo2C/C。將其應用于木質素加氫催化，得到的液體產物通過GC-MS分析產物類型及產率，結果表明添加催化劑反應組中，產物相比對照組明顯增多且選擇性增加。
　　2.利用傳統化學還原法將鎳鹽和鉬鹽還原于同樣條件制備的生物炭上，得到催化劑材料(Ni-MoO2/C)應用于木質素加氫催化，并沒有得到

4、與Ni-Mo2C/C類似的良好效果，證明一步熱解方法具有顯著的優(yōu)越性。結合TEM，XRD，XPS等表征以及GC-MS產物分布推測可能的反應機理，納米鎳和碳化鉬顆粒能有效進攻碳氧雙鍵，且石墨化的碳基底結構能幫助催化劑上電子轉移。
　　3.利用不同生物質材料（稻殼、鋸末、蒲草）在相同條件下通過快速熱解得到生物炭材料，并且研究其提取液對于植物（小麥）、動物（秀麗桿隱線蟲）、微生物（銅綠假單胞菌）的生長影響。結果表明，稻殼、鋸末類生物炭浸