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跨過“能耗”的坎 將生物質活性炭產業做大(一)

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瀏覽:- 發布日期:2022-07-24 16:33:47【

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采用生物質制備活性炭,原料成本低,椰殼、核桃殼、松子殼等果殼以及秸稈、木屑、污泥、廢棄蔬菜等廢棄物都可以用作原料,但對這些原料的預處理活化過程的能耗過高,制約了生物質生產活性炭的產業化發展。

“雙碳”目標的時代背景下,減少碳排放已經成為共識。然而我們的生活中卻片刻也離不開碳,就連我們人類本身也是碳基生物,目前與我們生活、生產相關的絕大部分碳,來源于煤炭、石油等化石資源,這些資源在生產中會帶來碳排放。因此,研發和推廣可替代化石資源的再生碳資源用于碳基材料的制備,對“雙碳”目標的實現至關重要。

近日,合肥工業大學機械工程學院馬培勇副教授研究團隊,在生物質熱解制備碳材料方面取得了重要進展,他們的新方法能用更低能耗實現生物質制炭。相關研究成果發表在工程技術類國際著名期刊《生物資源技術》上。

制備活性炭的生物質來源廣泛

活性炭是生活和生產中經常能夠遇到的一種典型碳材料?;钚蕴烤哂泻芨叩谋缺砻娣e、可調控的孔隙結構,在吸附、催化、儲能等領域都有著廣泛的應用。“活性炭的具體應用場景非常豐富,在居家生活中,活性炭可用于除臭、去除裝潢后殘留的甲醛等;在工業生產中,經定向調控的活性炭,可以作為催化劑、催化劑的載體、電極材料以及超級電容器等;在環境保護領域,活性炭可用于污水凈化、煙氣脫硫脫硝等。”馬培勇告訴記者,在“雙碳”背景下,活性炭在二氧化碳捕集方面也具有較好的應用前景。

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馬培勇表示,生物質是一個廣泛的概念。所有的直接或間接利用綠色植物光合作用獲得的有機質都稱為生物質,包括植物、動物、微生物,以及它們所產生的廢棄物,如動物糞便等。“由于生物質是含碳的有機質,因此理論上所有的生物質都可以作為制備活性炭的材料。然而考慮到成本與儲量,以農林廢棄物為代表的木質纖維素是較為理想的活性炭原料。”他說,生物質原料的組分和結構對活性炭的性能有較大影響,目前椰殼、核桃殼、松子殼等果殼原料,在制備高比表面積的活性炭方面已經取得了很好的效果。

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