生物炭活化技术及生物炭催化剂的研究进展

安 青,陈德珍*,钦 佩,岳 霞

生物炭活化技术及生物炭催化剂的研究进展

安 青1,陈德珍1*,钦 佩2,岳 霞1

(1.同济大学热能与环境工程研究所,上海 200092；2.南京大学盐生植物实验室,江苏 南京 210023)

回顾了常用的生物炭活化方法,包括酸活化、碱活化、气体活化、等离子体活化以及金属浸渍活化等,并且针对不同的活化方法对生物炭的孔径分布、比表面积、活性基团和活性位点的密度等理化特征及其对生物炭催化活性的影响进行了比较.最后,进一步探讨了采用不同的活化方法获得的生物炭的应用场景,以期为定制型功能生物炭及生物炭的新应用提供参考.

生物炭；活化；催化剂；活性基团；活性位点

生物炭是一种含炭量很高的低成本材料,通常由各种废弃生物质(污泥/粪便、餐厨垃圾和农林废弃物)在缺氧或高压条件下热解而成.其具有相对较大的比表面积、高孔隙率、长期稳定性和丰富的官能团.常用于以下几个方面:1.增加土地肥性;2.降低温室气体的排放;3.降低土壤中重金属元素和有机污染物溶度;4.催化降解新兴污染物和微生物污染物[1-2].近年来,生物炭由于其环境友好性、经济性以及与活性碳相似的理化性质吸引了人们的大量关注.大多数研究希望能利用生物炭替代昂贵的活性碳作为催化剂或载体用以处理废水废气以及促进脂类合成[3-4].生物炭的特殊性质也使其在缓解气候变化,进行废物管理,促进作物生长,恢复污染水体,土壤和空气……