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作者:游新秀;曹苓玉;徐浩亮;戴欢涛;项玮;张学杨;
单位:徐州工程学院环境工程学院;
摘要:本研究以5种生物质为原料制备了生物炭,并对其进行理化表征,考察了生物炭对CO_2的吸附性能及机理。结果表明,椰壳(YK)、松木(SM)生物炭的比表面积是玉米芯(YM)、芦苇秆(LW)、椰衣(YY)生物炭的1.99~2.90倍。YK、SM对CO_2的吸附量(108.78~118.89 mg/g)高于YM、LW、YY(95.33~105.55 mg/g)。此外,YK中较高的S含量(2.17%)与碱度对CO_2吸附也起着促进作用。研究发现,生物炭的比表面积、孔径、碱度、官能团均是影响CO_2吸附的重要因素,当孔隙差异明显时,孔隙结构对CO_2吸附的影响会掩盖碱度带来的差异。Avrami模型和Langmuir模型可以较好地拟合生物炭对CO_2的吸附过程,表明CO_2在生物炭上的吸附以单层吸附为主。生物炭吸附CO_2是以物理吸附为主伴有化学吸附作用的过程,且受温度影响较大,当温度从0℃升高到65℃时,生物炭对CO_2的吸附量降低了73.42%~77.14%。经过5次CO_2吸脱附循环后,生物炭仍具有较高的可重复使用性(85.26%~98.41%),这表明生物炭具有良好的CO_2捕集潜力。
关键词:CO_2捕集;;生物炭;;吸附;;温室气体;;吸脱附循环
基金资助:江苏省自然科学基金资助项目(BK20201151);; 徐州市科技计划资助项目(KC21288)