热带作物学报

作者：朱启林, 索龙, 刘丽君, 张雪彬, 刘金霞, 孟磊, 何秋香, 柯用春

单位：1.三亚市农业农村局,海南三亚 572000,2.海南大学热带作物学院,海南海口 570228,3.渭南市农业技术推广中心,陕西渭南 714000

关键词：热解温度,灰分,不同材料,生物炭

基金：国家自然科学基金项目(41771340),海南省自然科学基金高层次人才项目(320RC493),海南省自然科学基金项目(320QN196)

为探求热带地区生物质在制备生物炭时对温度的响应,以热带地区植物桉树、橡胶树和椰糠为原料,在300、500和700℃下制备成桉树炭（E）、橡胶树炭（RT）和椰糠炭（SC）,利用元素分析仪、扫描电镜（SEM）、X射线能谱分析仪（EDS）和傅立叶红外光谱分析仪（FTIR）等研究不同裂解温度对生物炭的酸碱度、结构及元素组成和含量的影响。结果表明,随裂解温度升高,3种生物炭的灰分含量和pH均升高,其中300~500℃的增幅（17.60%~27.59%）要明显高于500~700℃（4.97%~10.47%）;3种材料生物炭对比,裂解温度为300和500℃时,pH值E>SC>RT,温度为700℃时SC>E>RT。随温度升高,3种生物炭的产量降低,各温度下,SC的产率明显高于E和RT。C/N对比,各温度条件下均为RT>E>SC。SC含有更多的元素,而E和RT的C含量更高。裂解温度在300~500℃时,E和RT的-OH振动峰（3432 cm?1）随温度升高而升高,温度升高至700℃,峰值出现降低;SC在300~700℃内,-OH振动峰随温度升高而升高。波数在1659~1744 cm?1时,E和RT的C=C振动峰在300~500℃时,随温度升高而升高,此时,温度再升高,峰值差异不大,SC在300~700℃内,峰值随温度升高而升高。2800~3000 cm?1,脂肪族的CH3和CH2基团出现,裂解温度高于500℃时,E的振动峰与700℃基本持平,而RT的振动峰在700℃出现了降低。785~880 cm?1波段的吸收峰为芳环C-H弯曲振动,裂解温度高于500℃时,随温度升高,3种原料所形成的振动峰均降低。本研究结果显示,椰糠制备的生物炭其元素组成、表面特征以及官能团与桉树和橡胶树制备的生物炭存在较大差异性,且对裂解温度的响应更敏感。

来源：2022年第1期

《热带作物学报》期刊编辑部

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