不同制备方法对荞麦秸秆生物炭理化性质的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2024年第6期北京时间：

作者：韩春风，桑梓繁，尚楷林，张伎，邢泽炳

单位：(1.山西农业大学农业工程学院，山西 晋中 030801;2.山西农业大学实验教学中心，山西 晋中 030801)

摘要：为了了解荞麦秸秆生物炭的理化性质，探究了不同温度与升温速率对荞麦秸秆热解特性的影响，通过差示扫描量热法、比表面积、孔径以及傅里叶红外光谱等检测揭示了荞麦秸秆生物炭的理化性质。结果表明:荞麦秸秆的差热曲线具有相似的变化，随着升温速率的增加热解反应向右偏移；炭得率与热解温度呈负相关；pH值、电导率逐渐增大(9.16～12.27、2.56～4.96mS/cm)；随着热解温度的升高，荞麦秸秆生物炭的表面官能团种类逐渐减少，并随着升温速率的增加伸缩振动增强；生物炭的比表面积与孔径体积随着热解温度的升高呈先增加后降低的趋势，但与升温速率不具有相关性，在较低温度时随着升温速率的增加孔隙结构逐渐由介孔为主过渡为大孔为主；不同热解温度下制备的荞麦秸秆生物炭的分形维数范围为[2.3709，2.9368]。综上所述，在热解温度700℃与升温速率12.5℃/min的条件下制备的荞麦秸秆生物炭，其结构稳定、比表面积最大且具有良好的炭得率，综合性质最佳。

关键词：荞麦秸秆;升温速率;微波热解;孔隙结构;分形维数;Frenkel-Halsey-Hill方程

基金资助：基金项目:山西省高等教育“1331工程”提质增效建设计划项目(201903D211002)。