铁铝土泥浆包覆与淬灭强化荔枝木炭化物的碳固存率

作     者：校亮 吴静华 李文瀚 李悦诗 袁国栋 XIAO Liang;WU Jinghua;LI Wenhan;LI Yueshi;YUAN Guodong

作者机构：肇庆学院广东省环境健康与资源利用重点实验室广东省水土污染管控与装备智能制造工程技术研究中心肇庆526061 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2024年第40卷第13期

页      面：214-221页

核心收录：

学科分类：080702[工学-热能工程] 0709[理学-地质学] 0819[工学-矿业工程] 0828[工学-农业工程] 0806[工学-冶金工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0703[理学-化学] 

基　　金：广东省基础与应用基础研究基金项目(2022A1515110330) 广东省环境健康与资源利用重点实验室(2020121201014) 2023年广东省普通高校特色创新类项目(2023KTSCX155) 肇庆学院“人才特区”项目(2022BSZ005) 

主　　题：生物质炭 包覆 碳固存率 铁铝土泥浆 淬灭 荔枝木 

摘      要：生物质炭作为一种富碳多孔材料,具有固碳、减污和培肥等多重功效。基于当前限氧高温热裂解制炭技术及炭改性方法,该研究以亚热带地区常见的荔枝木为原材料、选取铁铝土制成泥浆,通过泥浆包覆和淬灭实现生物质“自限氧和“水淬灭,探讨铁铝土泥浆在荔枝木炭化过程中的作用及其对炭质的影响机理。结果表明:铁铝土泥浆包覆和淬灭制得的荔枝木炭的碳含量和碳固存率最高,分别为83.5%和83.9%,较无包覆水淬灭炭品的碳含量和碳固存率提高了16.7和37.8个百分点。扫描电镜-能谱分析的结果表明,铁铝土泥浆包覆和淬灭生成的炭品的碳骨架结构规整且其表面有铁铝矿物负载。一方面,泥浆通过涂层包覆形成了包覆壳,以物理阻隔作用截留了碳(防止炭化物中的碳在持续燃烧中生成COX);另一方面,铁铝矿物在高温热裂解过程中与炭化物结合,形成了矿质(Fe/Al)-碳质复合体,实现了碳固存。研究可为生物质炭的制备提供新的便捷、廉价的技术思路,以生物质就地炭化和应用的碳负排放方案助力碳中和。