生物质炭是以植物的有机物经热解或酸裂解生成的碳基无机物制品,常用作工业催化剂、吸附剂、污染物净化剂及环境改良剂。

一、生物质炭的原料来源
1、植物原料:生物质炭的原料主要是来源于植物,其中棕榈树皮及果核比其它植物更适合作为原料来源。棕榈树皮和果核的碳含量较高,但需要先行分级碾磨,这样可以提高原料的使用率。此外,相比于采森林采集棕榈树来源,回收落叶枯叶和残枝也是棕榈树皮和果核可以获取的一个来源。
2、其他农作物:此外,农作物的秸秆也是可以制备生物质炭的一个来源。例如,小麦秸秆及大豆秸秆都是主要原料。秸秆中碳含量也较高,且其裂解过程也与其它植物不同,使得最后生成的生物质炭活性更丰富,具有更高的键官能以及吸附效果。
3、有机废物:有机废物也可以适量作为原料来进行生物质炭的制备。通常,有机废物主要以木材碎屑、秸秆和木片等可生物降解的废料为主。在有机废物中,木材碎料中含有大量的碳,并且木材碎料经过碳热化得到的炭具有活性更强的特性,能够有效地改善空气质量。
二、生物质炭制备方法
1、湿法生物质炭制备:其中一种生物质炭制备方法是湿法制备,即先将原料,如植物原料、有机废物等,添加湿剂,如水等,然后在恒定温度和气压下经过煮沸反应和水热转化反应,生成炭块或晶体。然后通过压破和破碎,将炭块或晶体破碎成活性炭粉,使炭晶体上得到了大量的精细缝隙,从而提高其形成表面活性炭的活性程度。
2、干法生物质炭制备:同样,也可采用热解制备和酸漂白部分生物质炭。热解制备生物质炭,即将原料中的有机物通过高温条件(如600~900℃)直接实现裂解,从而产生的碳晶体,再经过破碎和细化,最终形成生物质炭粉体。而酸漂白法,是先用一定的酸性溶液溶解原料中的有机质, su把水里的有机物完全还原为非有机材料,然后再加热那些非有机材料,使它们转化为炭。
三、生物质炭用途
1、用作吸附剂:由于生物质炭具有较大的表面积,所以其对小分子及污染物具有较强的吸附作用,可用于处理水中的悬浮污染物,去除水体中的液态有机污染物及固体有机污染物,以达到净化水体的目的。
2、作为分离剂:生物质炭具有良好的分离性能,可用来分离混合溶液中的物质,如提取金属离子,混合芳香族烃等。
3、用于有机化学合成:生物质炭表面含有多种有机基团,可以将活性基团定位在生
生物质炭的原料来源和制备方法及用
一、生物质炭的原料来源
有木材、椰壳、木屑、玉米须、花生壳、椰子壳、桃壳、芒果壳、稻壳、山茶花残枝、驴尾、鸡翅骨、小麦胚芽窒息伴壳等,其中以木屑、椰壳和玉米须为主。
1.木屑:木屑常见的原料有橡胶、栎木、木皮、杨木等,其中桀君木、橡胶木是最常见、也是最重要的原料之一。
2.椰壳:椰壳是椰子中生产含量最丰富的一种原料,它可以被利用来生产活性炭。
3.玉米须:玉米须是一种残渣,它含有大约45%的碳量,可以被利用来生产活性炭。
二、生物质炭的制备方法及用途
1. 炭化法:即在较低的温度和温和的条件下将原料进行碳化,利用碳形成具有活性孔结构的生物质活性炭。这种方法所制备的生物质活性炭,颗粒细小、吸附强度高,颗粒大小不宜过大,否则容易造成管道堵塞,易破坏活性炭的孔隙结构。
2. 热解法:即通过加热原料以达到活性炭的制备,热解法的特点是效率高,耗时短,但生产成本较高。
3. 生物质活性炭的用途:
(1)可以用作废气处理剂:生物质活性炭具有范围广、吸附效率高等特炭,广泛应用于甲烷、氨等化学和有机废气的吸附处理。
(2)可以用作水处理剂:生物质活性炭可以吸附水中的有机物质,从而达到净化水质的目的,可以用来净化生活环境中的污水,如饮用水、污水、海水等。
(3)可用于固体废弃物处理:生物质活性炭可用于处理污秽的废物,如矿山废弃物,可以有效地净化废弃物中的有害物质,达到循环利用的目的。
(4)可以用来治疗毒素中毒:生物质活性炭可以被用来吸附有毒物质,如铅、铬、砷等,并有效地减少毒素的毒性,从而减少对人体的危害。
(5)在农业中可以用来改良土壤:生物质活性炭可以提高土壤中的水分保持量,促进土壤的有机质含量增加,减少冰冻后的侧剪损失,改良根际土壤的微生物群落,增加土壤的有机质、磷和钾的含量,从而提高农作物的生长水平。
综上所述,生物质活性炭的原料来源多样,主要是木屑、椰壳和玉米须,其制备方法有炭化法和热解法,广泛应用于废气处理、水处理、固体废弃物处理和毒素中毒治疗,以及改良土壤等多个方面。各种应用精妙绝伦,既可以用来保护环境,又可以改善农作物的生长状况,可以说是用处多多、种类繁多的一种多功能炭素。