近年來,通過生物質(zhì)(如木質(zhì)纖維素)的催化熱裂解反應(yīng)制備生物炭/粘土復(fù)合材料是科研人員開發(fā)利用可再生資源的主要途徑之一。然而,由于生物質(zhì)本身復(fù)雜的組成,導(dǎo)致其炭化效率低下,能耗較大,產(chǎn)品得率較低。蒙脫土(MMT)作為一種多化學(xué)特性的粘土礦物,可以催化轉(zhuǎn)化生物質(zhì)在較低溫度下充分炭化并生成多孔結(jié)構(gòu)的碳復(fù)合材料。此外,生物質(zhì)炭具有高度穩(wěn)定性和較強的養(yǎng)分吸附持留特性,結(jié)合蒙脫土的吸附特性,可以用來制備緩釋肥。因此,本文采用竹粉作為生物質(zhì)原料,按一定比例與蒙脫土混合,進(jìn)行低溫?zé)峤鈱嶒?制備生物炭/蒙脫土復(fù)合材料(BMCs),研究低溫?zé)峤鈼l件(300-500℃)下溫度對材料的結(jié)構(gòu)、炭化程度、重量產(chǎn)率的影響。所得樣品采用X射線衍射(XRD)、傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(FT-IR)、微分熱重分析(DTG)、掃描電鏡(SEM)、N2等溫吸附脫附(BET)、元素分析等技術(shù)進(jìn)行表征,分析產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)性能。并采用TFC-203型智能土肥養(yǎng)分綜合測試儀探究BMC對氮、磷、鉀三種肥料的緩釋性能。實驗結(jié)果表明:(1)層間距d001隨著溫度的升高而減小,證明層間水失去;300℃下制備的BMC在1608cm^-1

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 生物炭的性質(zhì)和制備
        1.1.1 生物炭的性質(zhì)
        1.1.2 生物炭的制備
    1.2 生物炭的應(yīng)用
        1.2.1 生物炭在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用
        1.2.2 生物炭在環(huán)境上的應(yīng)用
        1.2.3 生物炭在能源上的應(yīng)用
    1.3 蒙脫土的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)
        1.3.1 蒙脫土的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 蒙脫土的理化性質(zhì)
    1.4 生物炭復(fù)合材料的研究進(jìn)展
        1.4.1 生物炭復(fù)合材料的國內(nèi)研究進(jìn)展
        1.4.2 生物炭復(fù)合材料的國外研究進(jìn)展
    1.5 課題研究目的和內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 實驗儀器和藥品
        2.1.1 實驗儀器
        2.1.2 實驗藥品
    2.2 材料的表征手段
        2.2.1 傅立葉轉(zhuǎn)換紅外線光譜(FT-IR)
        2.2.2 X射線粉末衍射(XRD)
        2.2.3 微分熱重分析(DTG)
        2.2.4 掃描電境(SEM)
        2.2.5 N₂等溫吸附脫附(BET)
    2.3 產(chǎn)率及pH值的測定
    2.4 吸附性能的測定
    2.5 緩釋性能的測定
第三章 竹質(zhì)生物炭/蒙脫土復(fù)合材料
    3.1 生物炭/蒙脫土復(fù)合材料的制備及表征
        3.1.1 生物炭/蒙脫土復(fù)合材料的制備
        3.1.2 生物炭/蒙脫土復(fù)合材料的表征
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 蒙脫土催化生物炭低溫炭化
        3.2.2 溫度對生物炭/蒙脫土復(fù)合材料產(chǎn)率及結(jié)構(gòu)的影響
        3.2.3 生物炭的元素分析
        3.2.4 生物炭/蒙脫土復(fù)合材料的SEM分析
        3.2.5 生物炭/蒙脫土復(fù)合材料的DTG分析
        3.2.6 生物炭/蒙脫土復(fù)合材料的N₂等溫吸附-脫附分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 竹質(zhì)生物炭/蒙脫土復(fù)合材料用于緩釋肥的性能研究
    4.1 復(fù)合緩釋肥的制備
        4.1.1 浸漬法
        4.1.2 摻混法
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 浸漬法制備的復(fù)合緩釋肥料
        4.2.2 摻混法制備的復(fù)合緩釋肥料
        4.2.3 吸附曲線擬合和吸附機理研究
        4.2.4 溫度對緩釋能力的影響
        4.2.5 原料配比對緩釋能力的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況



本文編號：3791547