炭化温度对小麦秸秆炭化产率及理化特性的影响

来源：华北农学报杂志2017年第4期北京时间：

作者：张晓帆, 于晓娜, 周涵君, 李志鹏, 付仲毅, 孟琦, 叶协锋

单位：河南农业大学 烟草学院, 国家烟草栽培生理生化研究基地, 烟草行业烟草栽培重点实验室, 河南 郑州 450002

摘要：研究了炭化温度对小麦秸秆生物炭产率及理化特性的影响，为小麦秸秆生物炭的制备及还田作用机制提供理论依据。通过低氧炭化法，以20℃/min的升温速度将小麦秸秆炭化至特定温度（100，200，300，400，500，600，700，800℃），然后对其炭化产率和理化性质（孔隙状况、全碳及无机碳含量、CEC含量、表面含氧官能团情况及pH值、FTIR）进行分析，结果表明，低温炭化时小麦秸秆生物炭呈酸性，400℃之后呈碱性；随热解温度的升高，小麦秸秆生物炭的炭化程度逐渐增大，100~400℃产率自91.32%降至18.52%；炭化过程中，小麦秸秆生物炭孔隙增加，结构疏松；比表面积、孔径和比孔容均表现出先增大后减小的趋势，且均在400℃时达到最大，分别为6.675 m2/g、13.992 nm、0.015 cm3/g；有机碳含量在200~400℃较高；CEC含量于400~800℃维持在较高水平，处于69.13~84.35 cmol/kg；FTIR和表面含氧官能团的结果显示，小麦秸秆生物炭的芳香化程度随着热解温度的升高而增大，结构也愈加稳定。小麦秸秆的制备以400℃左右的炭化温度条件较为理想。

关键词：小麦秸秆,热解温度,生物炭,产率,理化特性,

基金资助：烟草行业烟草栽培重点实验室资助项目；河南省烟草公司资助项目（HYKJ201301）；重庆市烟草公司资助项目（NY20140401070010）