廢棄物衍生分級多孔炭的制備及吸附應用進展

楊宇軒，朱晨曦，黃群星

（浙江大學能源清潔利用國家重點實驗室，浙江杭州310027）

自2016 年我國普遍開始推行垃圾分類制度的決策后[1]，城市固體廢棄物的分類收集、無害化處理和資源化利用就成為了目前研究的熱點。城市固體廢棄物組分較為復雜，主要可分為有機固體廢棄物和無機固體廢棄物。有機固體廢棄物主要包含廚余垃圾、木質類廢棄物、紙類廢棄物、紡織品類廢棄物、塑料類廢棄物以及橡膠類廢棄物；無機廢棄物則主要包含金屬類廢棄物、玻璃類廢棄物、礦物類廢棄物等[2]。有機廢棄物則具有碳含量高的特點，在元素分析結果中，多數有機廢棄物含碳量達到50%以上[3]。在固體廢棄物處置過程中，熱解氣化方式具有利用效率高、應用范圍廣、經濟性好等特點[4]，熱解氣化過程產生的固相產物則是分級多孔炭制備的前體，因此固體廢棄物基分級多孔炭材料也逐漸成為國內外學者研究的熱點之一。

分級多孔炭指材料的孔徑分布包含微孔（孔徑＜2nm）、介孔（2～50nm）以及大孔（＞50nm）中兩類或三類孔結構的材料[5]。通常，分級多孔炭材料具有較高的比表面積、較大的孔容和低密度，對電子和離子傳輸非常有利。這類材料目前在能量存儲和轉換（如超級電容器）、催化、光催化、吸附、分離、氣體傳感和生物醫學方面具有非常廣泛和重要的應用前景[6]。

本文對目前國內外的生物質/非生物質廢棄物基分級多孔炭的制備方法、材料特性及應用領域進行總結及評估，在……