熱解溫度及時(shí)間對(duì)生物炭理化性質(zhì)及吸附性能的影響

摘要：為探究生物炭理化性質(zhì)及吸附性能對(duì)熱解溫度及時(shí)間的響應(yīng)規(guī)律，明確不同熱解溫度下制備生物炭的適宜時(shí)間，以園林廢棄樹(shù)枝為原料，在常規(guī)熱解溫度450、650 ℃下，分別設(shè)置12、24、36、48、60 min 共5個(gè)熱解時(shí)間，分析不同熱解溫度下熱解時(shí)間對(duì)生物炭產(chǎn)率、pH、灰分、芳香性、親水性、極性、碘吸附值的影響規(guī)律及異同性。結(jié)果表明，隨熱解時(shí)間的增加，生物炭產(chǎn)率不斷降低，在450 ℃下，與熱解12 min處理相比，熱解24、36、48、60 min處理下的生物炭產(chǎn)率顯著降低，但這些處理間差異不顯著； 650 ℃下也呈現(xiàn)出一致的變化規(guī)律。隨著熱解時(shí)間的增加，生物炭的pH、灰分含量、芳香性不斷升高，親水性和極性則表現(xiàn)為不斷降低，在450 ℃下，各指標(biāo)在熱解48、60 min處理下差異較小或無(wú)顯著差異；在650 ℃下，熱解24、36、48、60 min處理間生物炭的pH無(wú)顯著差異，熱解36、48、60 min處理間生物炭的灰分含量、芳香性、親水性和極性無(wú)明顯變化。隨著熱解時(shí)間的增加，生物炭對(duì)碘的吸附值不斷增加，在450 ℃下，熱解48、60 min處理下生物炭的碘吸附值最大，顯著高于其他處理；在650 ℃下，熱解36、48、60 min處理下，熱解時(shí)間對(duì)生物炭碘吸附值無(wú)顯著影響。基于生物炭理化性質(zhì)及吸附性能變化規(guī)律，在450 ℃下制備生物炭所需的熱解時(shí)間不宜低于48 min，在650 ℃下的熱解時(shí)間不宜低于36 min，超過(guò)以上時(shí)間，熱解時(shí)間對(duì)生物炭性質(zhì)及功能的影響顯著降低。

關(guān)鍵詞：生物炭；熱解溫度；熱解時(shí)間；理化性質(zhì)；吸附性能doi：10.13304/j.nykjdb.2024.0453

中圖分類號(hào)：S216.2；X705 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008‐0864（2025）02‐0211‐07

生物炭是指生物質(zhì)在無(wú)氧或低氧條件下通過(guò)高溫（lt;700 ℃）熱解所形成的一種穩(wěn)定的富碳產(chǎn)物[1‐2]，由于其具有孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)等特性[3]，使得生物炭在農(nóng)田土壤改良[1，4]、吸附有機(jī)污染物[5]、水體富營(yíng)養(yǎng)化消除[6‐7]、控制堆肥[8]及稻田生產(chǎn)中溫室氣體排放[9]等方面取得了良好效果。生物炭的理化特性與熱解溫度、時(shí)間等制備條件密切相關(guān)，不同熱解溫度、時(shí)間耦合下，生物炭的理化性質(zhì)存在較大差異。牛文娟等[10]將秸稈在400 ℃下熱解0～120 min，生物炭產(chǎn)率呈先降低后上升的變化趨勢(shì)，pH、電導(dǎo)率、灰分、固定碳含量表現(xiàn)為不同程度的增加；李兆龍等[11]在400 ℃下將秸稈熱解0.5～5.0 h發(fā)現(xiàn)，生物炭的pH、有機(jī)碳含量不斷降低；張千豐等[12]對(duì)玉米棒芯、秸稈和水稻穎殼進(jìn)行熱解發(fā)現(xiàn)，在500～550 ℃下熱解3～9 h，生物炭pH、產(chǎn)率變化不顯著。綜上發(fā)現(xiàn)，大幅增加熱解時(shí)間對(duì)生物炭的pH、有機(jī)碳含量、產(chǎn)率等指標(biāo)影響并不顯著，甚至還會(huì)產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)，若存在過(guò)度熱解的情況，不但會(huì)造成資源浪費(fèi)，還會(huì)降低生物炭的生產(chǎn)效率，此外，升高熱解溫度會(huì)加速原料中可揮發(fā)性物質(zhì)的分解，相對(duì)于400、500 ℃下熱解數(shù)小時(shí)，當(dāng)熱解溫度接近700 ℃時(shí)，是否仍有必要熱解相同時(shí)間也有待驗(yàn)證。為此，本研究以量大、面廣的園林廢棄樹(shù)枝為原料，分別在常規(guī)熱解溫度450、650 ℃下設(shè)計(jì)不同的熱解時(shí)間，探討生物炭理化性質(zhì)及吸附性能對(duì)熱解溫度及時(shí)間的響應(yīng)規(guī)律，明確不同熱解溫度下生物炭理化性質(zhì)趨于穩(wěn)定所對(duì)應(yīng)的熱解時(shí)間，以期為生物炭的制備工藝優(yōu)化及廢棄物高效資源化利用提供數(shù)據(jù)支撐與理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料、試劑與設(shè)備

以園林廢棄樹(shù)枝為原料，由蘇州當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)公司提供。將其在室外自然曬干后粉碎為粒徑1～2 cm的碎塊，充分混勻后放入50 ℃烘箱中烘干至恒重備用；鹽酸、碘、無(wú)水硫代硫酸鈉均為分析純，購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；可溶性淀粉為分析純，購(gòu)于西隴科學(xué)股份有限公司；試驗(yàn)用水均為去離子水。

生物炭制備裝置及吸附性能、元素含量測(cè)定儀器主要包括：SX2-4-10A型馬弗爐（張家港市天源機(jī)械制造有限公司）、SP2000型pH自動(dòng)測(cè)定機(jī)器人（荷蘭斯卡拉）、Elementar Vario Marco Cube型元素分析儀（德國(guó)元素）、GT300型震動(dòng)球磨儀（北京格瑞德曼）、Evolution201型紫外分光光度計(jì)（美國(guó)賽默飛）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

取園林廢棄樹(shù)枝原料200 g，放入容積約4.5 L的專用貧氧炭化罐中后，置于馬弗爐中進(jìn)行炭化加熱，爐內(nèi)升溫速率設(shè)置為10 ℃·min-1，試驗(yàn)分別在450、650 ℃熱解溫度下進(jìn)行，每個(gè)熱解溫度下分別設(shè)置12、24、36、48、60 min 5個(gè)熱解時(shí)間，共計(jì)10個(gè)處理，每處理3次重復(fù)。熱解結(jié)束后，取出炭化產(chǎn)物進(jìn)行稱重，并在球磨儀中研磨3 min，過(guò)80目篩后裝入自封袋中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 產(chǎn)率 測(cè)定原料炭化后的物質(zhì)量與炭化前的物質(zhì)量，計(jì)算產(chǎn)率。

Y1=m1/m0×100% （1）

式中，Y1為產(chǎn)率（%）；m1為炭化后產(chǎn)物的質(zhì)量（g）；m0為炭化前物質(zhì)的質(zhì)量（g）。1.3.2 pH 稱取1.5 g 樣品（稱準(zhǔn)至0.001 g）于100 mL離心管中，按水樣比為20∶1加入30 mL去二氧化碳水，在25 ℃ 條件下振蕩3 h 后，4 500 r·min-1離心10 min，過(guò)濾收集上清液，使用pH自動(dòng)測(cè)定機(jī)器人測(cè)定pH。

1.3.3 灰分含量 稱取3 g樣品（稱準(zhǔn)至0.000 1 g）于30 mL已燒至為恒重的瓷坩堝中，將坩堝送入溫度不超過(guò)300 ℃的高溫馬弗爐中，保持坩堝蓋微開(kāi)，逐漸升高溫度，在650 ℃的高溫下灰化至恒重。根據(jù)公式（2）計(jì)算樣品的灰分含量。

Y2=（m2-m3）/m4×100% （2）

式中，Y2為灰分含量（%）；m2為灰化后樣品和坩堝的總質(zhì)量（g）；m3為坩堝的質(zhì)量（g）；m4為灰化前樣品的質(zhì)量（g）。

1.3.4 元素含量 稱取0.05 g 樣品（稱準(zhǔn)至0.000 1 g），使用元素分析儀對(duì)碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）元素含量進(jìn)行分析，并通過(guò)計(jì)算H/C、O/C、（N+O）/C 原子比來(lái)表征生物炭的芳香性、親水性、極性[13‐14]。

1.3.5 碘吸附值 利用碘吸附值表征生物炭的吸附能力，具體測(cè)定方法參照GB/T 12496.8—2015[15]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2013 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，使用Origin 2019軟件制，使用SPSS 20.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 熱解溫度及時(shí)間對(duì)生物炭產(chǎn)率的影響

不同處理下生物炭的產(chǎn)率如圖1所示。在熱解溫度為450 ℃時(shí)，隨著熱解時(shí)間的延長(zhǎng)，生物炭產(chǎn)率總體呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，其中熱解12 min處理下生物炭的產(chǎn)率最高，達(dá)44.1%，顯著高于其他熱解時(shí)間處理；繼續(xù)增加熱解時(shí)間，生物炭的產(chǎn)率均顯著下降，但熱解24、36、48、60 min處理間差異不顯著（Pgt;0.05），穩(wěn)定保持在24.2%～24.6%。在熱解溫度為650 ℃時(shí)，隨著熱解時(shí)間的延長(zhǎng)，生物炭的產(chǎn)率也呈逐漸降低趨勢(shì)，且總體生物炭產(chǎn)率低于450 ℃熱解溫度，穩(wěn)定保持在18.9%～24.2%。

2.2 熱解溫度及時(shí)間對(duì)生物炭理化性質(zhì)的影響

2.2.1 熱解溫度及時(shí)間對(duì)生物炭pH的影響 pH作為生物炭的重要化學(xué)屬性之一，對(duì)生物炭的應(yīng)用領(lǐng)域、目標(biāo)及環(huán)境等均有較大影響。由圖2可知，在450 ℃熱解溫度下，各處理生物炭的pH為4.6～6.8，呈偏酸性；在650 ℃熱解溫度下，生物炭的pH為8.3～8.9，呈偏堿性，即熱解溫度對(duì)生物炭pH影響顯著。進(jìn)一步對(duì)比熱解時(shí)間對(duì)生物炭pH的影響發(fā)現(xiàn)，在450、650 ℃熱解溫度下，生物炭的pH隨熱解時(shí)間的延長(zhǎng)均呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)；不同的是，在450 ℃下，隨熱解時(shí)間的延長(zhǎng)，生物炭pH不斷升高，熱解時(shí)間48、60 min處理的pH顯著高于其他熱解時(shí)間處理，而在650 ℃下，生物炭的pH在熱解24、36、48、60 min處理下無(wú)顯著差異（Pgt;0.05），即達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間明顯早于450 ℃條件。

2.2.2 熱解溫度及時(shí)間對(duì)生物炭灰分的影響 各處理生物炭的灰分含量如圖3 所示。在450、650 ℃下，生物炭的灰分含量隨熱解時(shí)間的延長(zhǎng)均呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)，但不同溫度下，灰分含量的增幅放緩時(shí)所對(duì)應(yīng)的熱解時(shí)間存在差異。在450 ℃下，熱解時(shí)間由12 min增加至48 min時(shí)，生物炭的灰分含量大幅提升，但在熱解時(shí)間由48 min增至60 min時(shí)，處理間差異不顯著；在650 ℃下，灰分含量增幅放緩時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間較450 ℃出現(xiàn)的更早，熱解時(shí)間超過(guò)36 min后，處理間差異不顯著。

2.2.3 熱解溫度及時(shí)間對(duì)生物炭芳香性、持水性、極性的影響 不同處理下生物炭的元素組成如表1 所示。隨著熱解時(shí)間的延長(zhǎng)，炭化產(chǎn)物中C 元素含量顯著增加，N 元素含量小幅增加，而H、O元素含量顯著降低，其中各種元素含量的快速變化階段主要集中在熱解12、24、36 min處理，而熱解48、60 min處理間各元素含量的差異逐漸較小。此外，隨著熱解時(shí)間的延長(zhǎng)，生物炭的H/C、O/C及（N+O）/C值均呈不同幅度的下降，表明熱解時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)提高生物炭的芳香性，但其親水性和極性則表現(xiàn)為逐漸降低趨勢(shì)。值得注意的是，在450 ℃下，熱解48、60 min處理的生物炭各原子比差異較小；而當(dāng)熱解溫度增至650 ℃時(shí)，熱解36、48、60 min處理的原子比差異較小，表明該溫度下原子比穩(wěn)定的時(shí)間更早。

2.3 熱解溫度及時(shí)間對(duì)生物炭吸附性能的影響

碘吸附值是指每克生物炭可吸附的最大碘量，是反映生物炭吸附能力的重要指標(biāo)。圖4為不同處理下生物炭對(duì)碘分子吸附值。在450 ℃熱解溫度下，生物炭的碘吸附值隨熱解時(shí)間的增加呈逐漸上升趨勢(shì)。在熱解48、60 min處理下生物炭的碘吸附值最大，分別為234.9、233.7 mg·g-1，顯著高于其他熱解時(shí)間處理。在650 ℃熱解溫度下，隨熱解時(shí)間的延長(zhǎng)，碘吸附值也呈逐漸上升趨勢(shì)，但熱解24、36、48、60 min處理下的碘吸附值差異不顯著（Pgt;0.05）。

3 討論

3.1 熱解溫度及時(shí)間對(duì)生物炭理化性質(zhì)的影響

本研究分析了不同熱解溫度下，熱解時(shí)間對(duì)生物炭理化性質(zhì)的影響規(guī)律及異同性，結(jié)果顯示，在不同熱解溫度下，熱解時(shí)間對(duì)生物炭產(chǎn)率、pH、灰分含量、元素組成、碘吸附值均有顯著影響，但各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)所需的時(shí)間與熱解溫度密切相關(guān)。熱解溫度是決定物質(zhì)能否順利分解的關(guān)鍵因素[16‐17]，熱解時(shí)間在熱解溫度的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步?jīng)Q定了原料中物質(zhì)分解的充分程度[18]。原料中物質(zhì)分解的越充分說(shuō)明生物炭的炭化程度越高，最終生物炭產(chǎn)率也就越低，在相同溫度下，熱解12 min處理的炭化產(chǎn)物均具有較高的產(chǎn)率，造成該結(jié)果的主要原因是原料中可揮發(fā)物裂解不充分導(dǎo)致[19]，而伴隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，原料進(jìn)一步發(fā)生聚合與二次反應(yīng)[20]，液、氣產(chǎn)物減少，炭產(chǎn)率趨于穩(wěn)定。本研究表明，在450、650 ℃下，生物炭產(chǎn)率在熱解24、36、48、60 min處理下的差異不顯著，說(shuō)明這些熱解時(shí)間處理下生物炭中的可分解的物質(zhì)幾乎殆盡，熱解時(shí)間較長(zhǎng)處理下的炭化產(chǎn)物具有更高的灰分含量，與劉朝霞等[20]、牛文娟等[10]研究結(jié)果一致。對(duì)不同熱解時(shí)間下炭化產(chǎn)物的元素分析也發(fā)現(xiàn)，熱解時(shí)間對(duì)物質(zhì)的分解影響顯著，隨著熱解時(shí)間的延長(zhǎng)，炭化產(chǎn)物中C元素含量顯著增加，N元素含量小幅增加，而H、O元素含量顯著降低。研究表明，在缺氧條件下，C元素的絕對(duì)含量未發(fā)生顯著變化，其含量上升的主要原因是NH3、H2O及醛酮酯中H、O元素大量損失所引起的濃縮效應(yīng)[21-23]，而N 元素含量小幅上升原因除濃縮效應(yīng)外，還可能與熱解過(guò)程中形成穩(wěn)定C-N 雜環(huán)有關(guān)[24]。因此，炭化產(chǎn)物的H/C、O/C及（N+O）/C的原子比表現(xiàn)為不斷降低，但對(duì)比各原子比達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定時(shí)的時(shí)間發(fā)現(xiàn)，在650 ℃熱解溫度下，原子比在熱解36 min即逐漸穩(wěn)定，而在450 ℃熱解溫度下，各原子比在熱解48 min后才開(kāi)始逐漸穩(wěn)定，以上結(jié)果說(shuō)明，較高熱解溫度可以使生物炭更快地達(dá)到穩(wěn)定，保持在相對(duì)疏水的狀態(tài)，這種性質(zhì)可使生物炭在發(fā)揮吸附作用過(guò)程中減少水分子對(duì)吸附位點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)[25‐26]，從而提高吸附能力。H、O 元素的大量分解，除影響生物炭的芳香性、親水性、極性外，還代表著-OH、-C=O、-CH3 及-CH2 等基團(tuán)的損失[27]，其中酸性基團(tuán)的快速損失是造成生物炭pH上升的主要原因。隨著熱解時(shí)間的延長(zhǎng)，生物炭的pH不斷升高，但在650 ℃熱解溫度下，生物炭pH的穩(wěn)定時(shí)間仍早于450 ℃熱解溫度，且受熱解溫度的影響，450 ℃下各熱解時(shí)間處理生物炭的pH為4.6～6.8，呈偏酸性，而在650 ℃熱解溫度下，生物炭的pH為8.3～8.9，呈偏堿性。以上結(jié)果說(shuō)明，在生物炭制備過(guò)程中需綜合考慮熱解溫度和時(shí)間的互作效應(yīng)。

3.2 熱解溫度及時(shí)間對(duì)生物炭吸附性能的影響

生物炭理化性質(zhì)的變化決定了生物炭吸附性能的差異，本研究以碘分子作為吸附目標(biāo)物，對(duì)不同處理下生物炭的吸附性能進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，生物炭的碘吸附值與產(chǎn)率、pH、灰分含量、元素組成等指標(biāo)的變化規(guī)律類似，隨著熱解時(shí)間的延長(zhǎng)，均呈先顯著變化后逐漸趨于穩(wěn)定或小幅變化的趨勢(shì)，但受熱解溫度的影響，在650 ℃下，熱解24 min處理生物炭的碘吸附值便可達(dá)到424.8 mg·g-1，而在450 ℃下熱解48、60 min處理生物炭的碘吸附值最大，且僅為234.9、233.7 mg·g-1。上述結(jié)果說(shuō)明，提升熱解溫度不但可以制備性質(zhì)穩(wěn)定、吸附能力強(qiáng)的生物炭產(chǎn)品，還能有效提升生物炭的生產(chǎn)效率，減少資源的浪費(fèi)。綜上，在實(shí)際生產(chǎn)中，可適當(dāng)縮短制備生物炭的熱解時(shí)間。相關(guān)生物炭生產(chǎn)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)[28]建議，生物炭的制備溫度、時(shí)間一般在300～700 ℃、20～90 min不等，結(jié)合本研究結(jié)果，在450 ℃熱解溫度下制備生物炭所需的熱解時(shí)間不宜低于48 min，在650 ℃熱解溫度下的熱解時(shí)間不宜低于36 min，超過(guò)以上時(shí)間，熱解時(shí)間對(duì)生物炭性質(zhì)及功能的影響顯著降低。明確不同熱解溫度下生物炭理化性質(zhì)趨于穩(wěn)定時(shí)所對(duì)應(yīng)的熱解時(shí)間，對(duì)優(yōu)良生物炭產(chǎn)品制備及生產(chǎn)效率的提升具有協(xié)同促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

［1］ 陳溫福，張偉明，孟軍.農(nóng)用生物炭研究進(jìn)展與前景[J].中國(guó)

農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，46（16）：3324-3333.

CHEN W F， ZHANG W M， MENG J. Advances and prospects

in research of biochar utilization in agriculture [J]. Sci.Agric.

Sin.， 2013，46（16）：3324-3333.

［2］ LEHMANN J， JOSEPH S. Biochar for environmental

management： an introduction [J]. Biochar Environ. Manage.

Sci. Technol.， 2009， 25（1）： 15801-15811.

［3］ 李力，劉婭，陸宇超，等.生物炭的環(huán)境效應(yīng)及其應(yīng)用的研究

進(jìn)展[J].環(huán)境化學(xué)，2011，30（8）：1411-1421.

LI L， LIU Y， LU Y C， et al .. Review on environmental effects

and applications of biochar [J]. Environ. Chem.， 2011， 30（8）：

1411-1421.

［4］ 武玉，徐剛，呂迎春，等.生物炭對(duì)土壤理化性質(zhì)影響的研究

進(jìn)展[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2014，29（1）：68-79.

WU Y， XU G， LYU Y C， et al .. Effects of biochar amendment

on soil physical and chemical properties： current status and

knowledge gaps [J]. Adv. Earth Sci.， 2014，29（1）：68-79.

［5］ 常飛，程文博，張?zhí)煨?生物炭吸附去除水中有機(jī)污染物的研

究進(jìn)展[J].能源研究與信息，2018，34（4）：187-194.

CHANG F， CHENG W B， ZHANG T X. Research progress on

organic pollutants removal from water by adsorption of biochar [J].

Energy Res. Inf.， 2018，34（4）：187-194.

［6］ 宋婷婷， 賴欣， 王知文， 等. 不同原料生物炭對(duì)銨態(tài)氮的吸

附性能研究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2018， 37（3）： 576-584.

SONG T T， LAI X， WANG Z W， et al . Adsorption of

ammonium nitrogen by biochars produced from different

biomasses [J]. J. Agro-Environ. Sci.， 2018， 37（3）：576-584.

［7］ 王章鴻，郭海艷，沈飛，等.熱解條件對(duì)生物炭性質(zhì)和氮、磷

吸附性能的影響[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2015，35（9）：2805-2812.

WANG Z H， GUO H Y， SHEN F， et al .. Effects of pyrolysis

conditions on the properties of biochar and its adsorption to N

and P from aqueous solution [J]. Acta Sci. Circumstantiae，

2015，35（9）：2805-2812.

［8］ 王海候， 呂志偉， 金梅娟， 等. 不同熱解溫度稻殼生物炭對(duì)

羊糞堆肥腐熟度及溫室氣體排放的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)

學(xué)報(bào)， 2024， 43（3）： 696-703.

WANG H H， LYU Z W， JIN M J， et al . Effects of rice husk

biochar pyrolyzed at different temperatures on compost

maturity and greenhouse gas emissions of sheep manure [J]. J.

Agro-Environ. Sci.， 2024， 43（3）：696-703.

［9］ 劉玉學(xué)，王耀鋒，呂豪豪，等.生物質(zhì)炭化還田對(duì)稻田溫室氣

體排放及土壤理化性質(zhì)的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，24

（8）：2166-2172.

LIU Y X， WANG Y F， LYU H H，et al .. Effects of biochar

application on greenhouse gas emission from paddy soil and its

physical and chemical properties [J]. Chin. J. Appl. Ecol.，

2013，24（8）：2166-2172.

［10］ 牛文娟，阮楨，鐘菲，等.保溫時(shí)間與粒度對(duì)稻稈和棉稈熱解

產(chǎn)物組成及能量轉(zhuǎn)化影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2018，34（22）：

212-219.

NIU W J， RUAN Z， ZHONG F， et al .. Effects of holding time

and particle size on physicochemical properties and energy

conversion of pyrolysis product conponent of rice straw and

cotton stalk [J]. Trans. Chin. Soc. Agric. Eng.， 2018， 34（22）：

212-219.

［11］ 李兆龍，張婧，馮夢(mèng)丹，等.熱解條件對(duì)秸稈生物質(zhì)炭性質(zhì)的

影響研究[J].山西化工，2021，41（3）：6-8，19.

LI Z L， ZHANG J， FENG M D， et al .. Effects on the pyrolysis

conditions on the properties of straw biochar [J]. Shanxi Chem.

Ind.， 2021，41（3）：6-8，19.

［12］ 張千豐，王光華.生物炭理化性質(zhì)及對(duì)土壤改良效果的研究

進(jìn)展[J].土壤與作物，2012，1（4）：219-226.

ZHANG Q F， WANG G H. Research progress of

physiochemical properties of biochar and its effects as soil

amendments [J]. Soils Crops， 2012，1（4）：219-226.

［13］ 邢澤炳，吳曉東，谷曉霞，等.檸條生物炭結(jié)構(gòu)與表征[J].農(nóng)業(yè)

工程，2022，12（10）：37-43.

XING Z B， WU X D， GU X X， et al .. Structure and

characterization of Caragana korshinskii Kom. biochar [J].

Agric. Eng.， 2022，12（10）：37-43.

［14］ 劉法球，周少基，唐秋平，等.熱解溫度對(duì)濾泥生物炭結(jié)構(gòu)性

質(zhì)的影響[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2019，50（9）：2071-2077.

LIU F Q， ZHOU S J， TANG Q P， et al .. Effects of pyrolysis

temperature on structural properties of filter mud biochar [J]. J.

South. Agric.， 2019，50（9）：2071-2077.

［15］ 鄧先倫，戴偉娣，孫康，等.木質(zhì)活性炭試驗(yàn)方法 碘吸附值的

測(cè)定：GB/T 12496.8—2015[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2015.

［16］ 趙亭嫚， 杜佳達(dá)， 馮博， 等. 熱解溫度對(duì)不同種類易腐垃圾

生物質(zhì)炭理化特性的影響[J]. 環(huán)境科學(xué)研究， 2024， 37（5）：

1150-1161.

ZHAO T M， DU J D， FENG B， et al .. Effects of pyrolysis

temperature on physicochemical properties of different kinds of

perishable waste biochar [J]. Res. Environ. Sci.， 2024， 37（5）：

1150-1161.

［17］ 簡(jiǎn)敏菲，高凱芳，余厚平.不同裂解溫度對(duì)水稻秸稈制備生物

炭及其特性的影響[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2016，36（5）：1757-1765.

JIAN M F， GAO K F， YU H P. Effects of different pyrolysis

temperatures on the preparation and characteristics of bio-char

from rice straw [J]. Acta Sci. Circumstantiae， 2016，36（5）：1757-

1765.

［18］ 葛麗煒，夏穎，劉書悅，等.熱解溫度和時(shí)間對(duì)馬弗爐制備生

物炭的影響[J].沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，49（1）：95-100.

GE L W， XIA Y， LIU S Y， et al .. Effect of pyrolysis

temperature and time on biochar production in a muffle

furnace [J]. J. Shenyang Agric. Univ.， 2018，49（1）：95-100.

［19］ 嚴(yán)偉，陳智豪，盛奎川.適宜炭化溫度及時(shí)間改善生物質(zhì)成型

炭品質(zhì)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2015，31（24）：245-249.

YAN W， CHEN Z H， SHENG K C. Carbonization temperature

and time improving quality of charcoal briquettes [J]. Trans.

Chin. Soc. Agric. Eng.， 2015，31（24）：245-249.

［20］ 劉朝霞，劉鳴，牛文娟，等.保溫時(shí)間對(duì)不同秸稈生物炭肥料

化利用理化特性的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2020，39（4）：

182-192.

LIU Z X， LIU M， NIU W J， et al .. Effects of holding time on

physical and chemical properties of utilizing different straw

biochar fertilizer [J]. J. Huazhong Agric. Univ.， 2020， 39（4）：

182-192.

［21］ CHEN Y Q， YANG H P， WANG X H， et al.. Biomass-based

pyrolytic polygeneration system on cotton stalk pyrolysis：influence

of temperature [J]. Bioresour. Technol.， 2012，107： 411-418.

［22］ 蔡國(guó)飛， 李斌. 熱解溫度對(duì)原狀茶渣生物炭理化性質(zhì)影

響[J]. 山東化工， 2024， 53（5）： 51-53，56.

CAI G F， LI B. Effect of pyrolysis temperature on

physicochemical properties of pristine the waste biochar [J].

Shandong Chem. Ind.， 2024， 53（5）：51-53，56.

［23］ 公丕濤，杜旭華，鐘哲科，等.檸條裂解產(chǎn)品的化學(xué)成分和性

質(zhì)[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2015，29（1）：71-76.

GONG P T， DU X H， ZHONG Z K， et al .. The chemical

properties of pyrolysis products from Caragana

Korshinskii [J]. J. Arid Land Resour. Environ.， 2015，29（1）：

71-76.

［24］ ASAI H， SAMSON B K， STEPHAN H M， et al .. Biochar

amendment techniques for upland rice production in Northern

Laos 1.Soil physical properties，leaf SPAD and grain yield [J].

Field Crops Res.， 2009，111（1/2）：81-84.

［25］ BORNEMANN L C， KOOKANA R S， WELP G. Differential

sorption behaviour of aromatic hydrocarbons on charcoals

prepared at different temperatures from grass and wood [J].

Chemosphere， 2007，67（5）：1033-1042.

［26］ 王寧，侯艷偉，彭靜靜，等.生物炭吸附有機(jī)污染物的研究進(jìn)

展[J].環(huán)境化學(xué)，2012，31（3）：287-295.

WANG N， HOU Y W， PENG J J， et al .. Research progess on

sorption of orgnic contaminants to biochar [J]. Environ. Chem.，

2012，31（3）：287-295.

［27］ WANG Y， HU Y T， ZHAO X， et al .. Comparisons of biochar

properties from wood material and crop residues at different

temperatures and residence times [J]. Energy Fuels， 2013，

27（10）：5890-5899.

［28］ 田慎重，姚利，張玉鳳，等.農(nóng)業(yè)廢棄物制備生物炭技術(shù)規(guī)程：

DB37/T 4546—2022[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2022.