生物炭微观解剖结构表征及理化性质研究
发布时间：2023-08-26 02:48
生物炭理化性质研究是所有生物炭研究工作的基础,同时也是生物炭理论研究工作的核心。众所周知,生物质原料种类和炭化工艺的不同将导致生物炭理化性质产生较大的差异。因此,本研究以玉米秸秆、花生壳、松木屑等31种农林业废弃生物质为原料,在不同的炭化工艺条件下,制备出274种理化性质不同的生物炭,并采用国际生物炭研究组织(IBI)推荐的一套生物炭标准测试方法(Standardized Product Definition and Product Testing Guidelines for Biochar That Is Used in Soil 2.0)分析新鲜生物炭的元素组成、pH、灰分含量等理化性质,构建生物炭理化性质数据库,进而对生物质原料种类、炭化工艺对生物炭理化性质的影响机制进行了系统性的研究。为根据实际生产需求选择和设计生物炭提供理论依据。研究结果如下:生物质炭化后外观颜色变深,体积出现非比例收缩,内部呈对称的多孔结构,生物质细胞壁多层结构消失。生物炭特有的形貌结构特征是用于鉴别生物炭及其类似物的主要依据。生物炭的产炭率分布范围为22.83%～96.97%,平均值为40.66%。为达...
【文章页数】：176 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 生物质废弃物资源化利用
1.1.1 生物质废弃物主要来源
1.1.2 国内外生物质废弃物资源化利用现状
1.2 生物炭研究现状
1.2.1 生物炭的起源
1.2.2 生物炭的定义
1.2.3 生物炭的结构
1.2.4 生物炭的性质
1.2.5 生物炭的分类
1.2.6 生物炭的应用
1.3 研究目的及意义
第二章 原料种类、炭化工艺参数对生物炭形貌结构特征的影响
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 试验设计
2.2.2 试验材料
2.2.3 生物炭的制备方法
2.2.4 生物炭微观结构的表征方法
2.3 结果与分析
2.3.1 不同原料种类、炭化工艺参数制备生物炭外观形貌的特征
2.3.2 双子叶植物基生物炭的微观解剖结构
2.3.3 禾本科植物基生物炭的微观结构
2.3.4 裸子植物基生物炭的微观结构
2.4 讨论
2.5 小结
第三章 原料种类、炭化工艺参数对生物炭理化性质的影响
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 试验材料
3.2.2 生物炭的制备方法
3.2.3 生物质化学组成分析方法
3.2.4 生物炭基础性质的表征方法
3.2.5 数据分析
3.3 结果与分析
3.3.1 生物质原料的化学组成分析
3.3.2 不同生物质原料种类、炭化工艺参数制备生物炭的产炭率
3.3.3 不同生物质来源、炭化工艺制备生物炭的工业分析
3.3.4 不同生物质来源、炭化工艺制备生物炭的酸碱度
3.3.5 不同生物质来源、炭化工艺制备生物炭的元素组成
3.3.6 不同生物质来源、炭化工艺制备生物炭的速效养分
3.4 讨论
3.4.1 生物炭的产炭率
3.4.2 生物炭的酸碱度
3.4.3 生物炭的元素组成
3.4.4 生物炭的养分含量
3.4.5 综合讨论
3.5 小结
第四章 原料种类、炭化工艺参数对生物炭稳定性的影响
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.3 生物炭的稳定性评价
4.3.1 H/C、O/C摩尔比评价生物炭的芳香性
4.3.2 O/Corg摩尔比评价生物炭稳定性
4.3.3 H/C摩尔比评价生物炭稳定性
4.4 讨论
4.5 小结
第五章 原料种类、炭化工艺参数对生物炭安全性的影响
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 试验材料
5.2.2 生物炭的制备
5.2.3 生物炭中重金属和多环芳烃(PAHs)含量的测定方法
5.3 生物炭的安全性评价
5.3.1 生物炭中重金属含量与生物炭的安全性
5.3.2 生物炭中多环芳烃(PAHs)含量与生物炭的安全性
5.4 讨论
5.5 小结
第六章 研究结论
参考文献
附录
致谢
攻读博士期间发表的文章
本文编号：3843803
【文章页数】：176 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 生物质废弃物资源化利用
1.1.1 生物质废弃物主要来源
1.1.2 国内外生物质废弃物资源化利用现状
1.2 生物炭研究现状
1.2.1 生物炭的起源
1.2.2 生物炭的定义
1.2.3 生物炭的结构
1.2.4 生物炭的性质
1.2.5 生物炭的分类
1.2.6 生物炭的应用
1.3 研究目的及意义
第二章 原料种类、炭化工艺参数对生物炭形貌结构特征的影响
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 试验设计
2.2.2 试验材料
2.2.3 生物炭的制备方法
2.2.4 生物炭微观结构的表征方法
2.3 结果与分析
2.3.1 不同原料种类、炭化工艺参数制备生物炭外观形貌的特征
2.3.2 双子叶植物基生物炭的微观解剖结构
2.3.3 禾本科植物基生物炭的微观结构
2.3.4 裸子植物基生物炭的微观结构
2.4 讨论
2.5 小结
第三章 原料种类、炭化工艺参数对生物炭理化性质的影响
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 试验材料
3.2.2 生物炭的制备方法
3.2.3 生物质化学组成分析方法
3.2.4 生物炭基础性质的表征方法
3.2.5 数据分析
3.3 结果与分析
3.3.1 生物质原料的化学组成分析
3.3.2 不同生物质原料种类、炭化工艺参数制备生物炭的产炭率
3.3.3 不同生物质来源、炭化工艺制备生物炭的工业分析
3.3.4 不同生物质来源、炭化工艺制备生物炭的酸碱度
3.3.5 不同生物质来源、炭化工艺制备生物炭的元素组成
3.3.6 不同生物质来源、炭化工艺制备生物炭的速效养分
3.4 讨论
3.4.1 生物炭的产炭率
3.4.2 生物炭的酸碱度
3.4.3 生物炭的元素组成
3.4.4 生物炭的养分含量
3.4.5 综合讨论
3.5 小结
第四章 原料种类、炭化工艺参数对生物炭稳定性的影响
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.3 生物炭的稳定性评价
4.3.1 H/C、O/C摩尔比评价生物炭的芳香性
4.3.2 O/Corg摩尔比评价生物炭稳定性
4.3.3 H/C摩尔比评价生物炭稳定性
4.4 讨论
4.5 小结
第五章 原料种类、炭化工艺参数对生物炭安全性的影响
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 试验材料
5.2.2 生物炭的制备
5.2.3 生物炭中重金属和多环芳烃(PAHs)含量的测定方法
5.3 生物炭的安全性评价
5.3.1 生物炭中重金属含量与生物炭的安全性
5.3.2 生物炭中多环芳烃(PAHs)含量与生物炭的安全性
5.4 讨论
5.5 小结
第六章 研究结论
参考文献
附录
致谢
攻读博士期间发表的文章
本文编号：3843803
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