生物质活性炭的制备及应用进展

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1、http://www．hxtb．org化学通报2016年第79卷第3期·205·殧檾檾檾檾檾檾殧檾檾进展评述檾檾殧檾檾檾檾檾檾殧生物质活性炭的制备及应用进展*胡立鹃吴峰彭善枝李进军(武汉大学资源与环境科学学院武汉430079)摘要生物质活性炭具有原料可再生且来源丰富、价格低廉、比表面积大、孔隙结构发达、热稳定性和化学稳定性好等优点，广泛应用于农业、环境修复、化工、能量储存等众多领域。本文综述了生物质活性炭的制备方法、活性炭属性的影响因素、改性方法及其应用领域，并介绍了其在吸附、催化剂载体、气体存储、电极和超级电容等领域的应用。关键词生物质活性炭合成吸附剂催化剂DO

2、I:10.14159/j.cnki.0441-3776.2016.03.002ProgressinPreparationandUtilizationofBiomass-basedActivatedCarbons*HuLijuan，WuFeng，PengShanzhi，LiJinjun(SchoolofResourceandEnvironmentalSciences，WuhanUniversity，Wuhan430079)AbstractBiomass-basedactivatedcarbonshavetheadvantagesincludingrenewablea

3、ndabundantrawmaterials，lowcost，largespecificsurfacearea，developedporousstructureaswellasgoodthermalandchemicalstability，andtheyarewidelyusedinagriculture，environmentalremediation，chemicalindustry，energystorageandotherfields．Thispaperreviewsthepreparationstrategiesofbiomass-basedactiva

4、tedcarbons，factorsinfluencingtheproperties，surfacemodificationmethodsandtheapplications．Theirapplicationinadsorption，catalysis，gasstorage，electrodeandsupercapacitorarealsosummarized．KeywordsBiomass，Activatedcarbon，Synthesis，Adsorbent，Catalyst生物炭是指生物质在缺氧条件下高温热裂［1］1生物质活性炭的原料解形成的固体物质，其主要

5、组成元素为碳、氢、氧、氮等，还包含少量微量元素，含碳量一般生物炭的原料来源十分广泛，据文献报道，许［2］在60%以上。在炭化过程中，非碳元素分解［3，4］、核桃壳［5］、胡桃多农林业副产物，例如枣核和逸出形成孔洞结构，因此具有一定的孔隙度［6］［7，8］［9，10］［11，12］壳、废茶叶、玉米芯、椰子壳、甜菜和比表面积。生物炭表面官能团十分丰富，包［13］［14］［15］［9］根、花生壳、稻谷壳、棉花壳、香蕉含羧基、酚羟基、酸酐等多种基团。由于碳原子［9］［16］［17］［18］皮、竹废料、橄榄核、樱桃核、桔子彼此间以极强的亲和力结合，生物炭具有很高［19］［2

6、0］［21］［22］皮、咖啡豆荚、玉米秸秆和木薯皮等，的化学和生物学稳定性，且可溶性极低。生物都被尝试用于制备低成本的生物炭。制备生物炭炭的这些基本性质使其具有吸附性能、催化性最常用的方法是热裂解法，即在没有氧气或者有能和抗生物分解能力，在农业、能源、环境等领限供氧环境中热分解有机材料。热解温度是生物域都有广泛的应用。炭理化性质最重要的影响因素，较高热解温度下制备的生物炭通常有较高的pH、灰分含量、阳离子交换容量、比表面积以及较多的微孔和较强的胡立鹃女，24岁，从事多孔材料的制备。*联系人，E-mail:ljjcbacademy@163．com国家自然科学基金项目

7、(21477092)资助15-07-08收稿，15-11-16再修回，15-11-18接受·206·化学通报2016年第79卷第3期http://www．hxtb．org［23］疏水性，对有机污染物的去除往往更有效。而因此煤基活性炭孔结构的生成受到限制，而且煤较低温度下制备的生物炭，所含有的化学反应活是一种不可再生资源。生物质活性炭的原料是农［24］性位点和稳定的碳氧复合物的数量更多，更适林业废弃物，来源丰富，价格低廉，可再生，以生物合于通过静电吸引和沉淀作用去除无机或极性有质为原料制备活性炭还实现了废弃资源的再利［1］机污染物。通过简单裂解炭化的方法得到的用。因

8、此，近年来