羧甲基纤维素水热炭化-CO_2活化制备微米球形活性炭

以羧甲基纤维素(CMC)为原料,通过水热炭化-CO2活化制备微米级球形活性炭。研究了水热炭化温度、时间和CMC用量对前驱体炭球的形貌、粒径和分散性的影响,分析了活化温度、时间对球形活性炭形貌和孔结构的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和光电子能谱(XPS)对前驱体炭球的形貌、表面官能团进行了表征分析,并用低温液氮吸附分析了球形活性炭的孔径结构。结果表明,前驱体炭球的含氧官能团以—COOR和—OH为主,在温度为200℃,CMC用量为1.5 g,40 mL H2O,反应时间为10 h,可成功制备出形貌规则,粒径均一,分散性良好的微米级炭球。前驱体炭球经在850℃下经CO2活化2 h可制备出球形结构完整的微米级球形活性炭,比表面积高达1 005.85 m2/g,平均孔径为2.78 nm。     

竹节制备高比表面积活性炭的研究

以竹节为原料，采用KOH化学活化法制备高比表面积活性炭。研究了炭化温度、活化温度和KOH与生节炭的质量比对活性炭的收率和吸附性能的影响，并对所得活性炭的比表面积和微孔结构进行了初步探讨。结果表明：在炭化温度为700℃、碱/炭质量比为4、活化温度为900℃、活化时间为1h时可制表面积为2610m^2/g的高比表面积活性炭，其碘吸附值为2300mg/g、亚甲基基蓝值为570mg/g，均为普通活性炭的2-3倍。     

载铜活性炭的制备及其气相苯吸附性能的研究

在椰壳活性炭表面浸渍CuCl₂,经二次炭化、活化工艺制得改性活性炭,当CuCl₂质量分数为0.3%、 0.4%、 0.5%和0.7%时,制得的改性活性炭分别标记为AC₃、AC₄、AC₅和AC₇。通过扫描电镜（SEM）、N₂吸附-脱附、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）对改性活性炭进行表征,在常温动态吸附装置中考察改性活性炭对气相苯的吸附-脱附性能。研究结果表明：改性后活性炭表面酸性含氧官能团减少,且铜在活性炭表面及孔隙内部主要以CuO和Cu₂O形式存在,随着浸渍CuCl₂质量分数的增加活性炭比表面积降低、孔容积减小,但微孔比表面积和比例提高,其中AC₅的微孔比表面积为733.20 m²/g,微孔比例达到72.99%。改性活性炭AC₅对气相苯吸附性能最佳,对5 mg/L苯的平衡吸附量为356.40 mg/g,平衡吸...     

甲醛吸附用载铜活性炭孔结构和表面化学性质研究

采用CuC l2溶液对椰壳活性炭进行改性,制备高容量甲醛吸附活性炭。以扫描电镜(SEM)观测改性前后活性炭的表面形貌;用低温液氮吸附(N2/77K)来表征铜盐浓度的改变对活性炭孔隙结构的影响;用X射线光电子能谱(XPS)分析活性炭表面元素组成及存在形式;用X射线衍射(XRD)研究载铜活性炭的晶形结构;以常温动态吸附评价活性炭对甲醛的吸附性能。研究结果表明:改性活性炭中铜以Cu、CuC l及CuC l23种形式存在,改性活性炭微孔数量减少,介孔比例提高;同时,随铜盐浓度增加,活性炭的比表面积和孔容减少,平均孔径变大;改性后活性炭表面含氧官能团数量增加。当CuC l2浓度为0.5 mol/L时,制备的改性活性炭对甲醛的吸附容量(4.28 mg/g)是原料活性炭(1.38 mg/g)的3.1倍,甲醛在改性活性炭上的吸附行为符合Freundlich吸附模型。     

纤维素模板法增强CuO-ZnO光催化CO2还原性能研究

以漂白针叶木浆(SBKP)为载体，负载CuO-ZnO后炭化，制备得到了纤维素纤维先负载后炭化的CuO-ZnO-生物炭(CuO-ZnO-C_L+C)复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、X射线衍射(XRD)、双恒电位仪和真空光催化还原CO₂系统，考察了载体负载、炭化的先后顺序对复合材料中CuO-ZnO负载的影响，结果表明：先炭化后负载的生物炭(C_C+L)与CuO、ZnO只是物理混合作用，其表面没有羟基对催化剂进行吸附固定，极易发生团聚，由此制得的CuO-ZnO-C_C+L复合材料的CuO含量没有CuO-ZnO-C_L+C高，CuO-ZnO-C_L+C复合材料的晶型更完整、光电流强度更高、电阻更小，光催化还原CO₂活性更好。以CO得率为考察指标，探讨了Cu²⁺与Zn²⁺物质的量比值、复合材料炭化温度、纤维素纤维直径对所制备的CuO-ZnO-C_L+C     

吸附性质的影响

研究了臭氧化处理对活性炭表面官能团结构、孔径结构和Cr6 吸附的影响,以Boemh滴定法和傅立叶红外光谱法(FT-IR)分析了活性炭的表面官能团结构,以低温液氮吸附法分析了活性炭的比表面积和孔径结构变化。结果表明,适宜的臭氧化处理时间可有效提高活性炭的Cr6 吸附容量;臭氧化处理改变了活性炭的表面官能团结构和孔径结构;碱性位氧化为酸性位,活性炭表面含氧酸性官能团数量和表面酸度的增加是活性炭Cr6 吸附容量增加的主要原因。     

木质颗粒活性炭吸附Cr（Ⅵ）的工艺条件

本文分别从静态和动态实验对影响活性炭吸附Ｃｒ（Ⅵ）的主要因素如炭种、表面含氧官能团的类型和数量、预处理及Ｃｒ（Ⅵ）浓度、ｐＨ值、温度、接触时间、解吸方法和条件进行了探讨和研究，确定了木质颗粒活性炭吸附Ｃｒ（Ⅵ）的合理的工艺条件。     

KOH活化法制备棉花秸秆活性炭的研究

以棉花秸秆为原料,采用KOH活化法制备活性炭样品,探讨了炭化、活化及后处理过程中各实验条件对活性炭样品性能的影响。综合考虑活性炭样品的性能及得率,得出较优的实验条件为:炭化温度450～500℃、碱炭比值1.0、活化温度800℃、活化时间120 min;在较优条件下制得活性炭的比表面积2 312 m2/g,碘吸附值1 936 mg/g,亚甲基蓝吸附值392 mg/g;孔径分布以微孔为主;表面含有羟基(—OH)、活泼氢(—H)等基团。     

氨气改性活性炭表面含氮官能团的形成与演变

为研究活性炭表面含氮官能团的形成与演变规律,以硝酸氧化预处理后的水蒸气活化椰壳活性炭(ACO)为原料,在300~1 000℃范围内采用了3种模式进行氨气改性,制得含有各类含氮官能团的改性活性炭。采用元素分析法、Boehm滴定法和X射线光电子能谱(XPS)技术分析了活性炭的元素含量、酸碱性和表面含氮官能团种类。结果表明:在改性温度700℃之前的氨气改性过程中,活性炭表面含氮官能团主要来源于表面含氧官能团与氨气的结合所形成酰胺、酰亚胺和内酰胺等氮氧型(N-X),以及部分氨气与碳原子直接结合形成的吡啶型(N-6)和吡咯型(N-5)等含氮官能团;当氨气处理温度达到800℃时,炭表面的含氮基团主要来源于氨气与炭表面的碳原子直接结合形成的N-6、N-5和季氮型(N-Q)含氮官能团。在热处理温度升高过程中,N-X逐渐转变为N-6、N-5和N-Q含氮官能团;当温度大于800℃时,N-6、N-5含氮基团能逐渐转化为N-Q含氮官能团。氨气改性温度达到800℃之前,活性炭表面没有形成N-Q官能团。     

纸基炭电极材料的制备及其电化学性能研究

以工业滤纸为炭基材料,聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段聚醚(普朗尼克F127)为软模板,1,3,5-三甲苯为扩孔剂,在添加3-氨基苯酚(氮源)和六次甲基四胺的条件下进行水热合成反应制得纸基复合材料,并经炭化制得氮掺杂介孔炭化复合材料(NMC-700),进一步KOH活化后制得活化氮掺杂介孔炭化复合材料(ANMC-700),同时以工业滤纸直接炭化制得的炭化滤纸(C-700)样品为对照,采用SEM、TEM、XRD、XPS等方法对3种炭材料进行了表征。研究结果表明:ANMC-700表面形成了粒径0.6～7μm的炭微球,孔结构由随机分布、蠕虫状的孔组成,比表面积高达1 559 m~2/g,孔容为0.80 cm~3/g,且氮原子已经成功掺杂到炭骨架中,含氮量为3.60%,含氧量为13.65%。电化学性能测试结果表明:以6 mol/L KOH为电解质溶液,在1 A/g的电流密度下,ANMC-700的比电容可达284 F/g,在20 A/g的电流密度下其比电容仍能保持在173 F/g,并在此电流密度下经过10 000次循环充放电,其电容保持率在98.6%,表现出良好的电化学稳定性。     

黑龙江省森林碳库碳储量、碳密度及吸碳吐氧价值研究

根据2008年黑龙江省森林面积蓄积统计资料,按照18个森林类型的蓄积量,分别估算了黑龙江省森林碳库的生物碳储量、土壤碳储量,并分析了森林碳库生物碳密度的分布规律和影响因素,同时对黑龙江省森林吸碳吐氧价值进行了经济评价。结果表明,黑龙江省森林碳库生物碳储量为8.93亿 t,同时吸收二氧化碳32.93亿 t,释放氧气23.81亿 t;黑龙江省森林土壤碳储量为9.29亿 t,同时森林土壤吸收二氧化碳34.06亿 t,释放氧气24.77亿 t。     

木材固碳量与含碳率研究进展

木材碳学是近年来兴起的一门科学, 其主要研究内容包括木材碳素的储存量、木材储能、人工林木材固碳增汇与优质木材培育技术及木质产品固碳延伸等方面。文中简述了木材碳学研究中木材固碳量与含碳率、木材固碳量的影响因素、木材固碳量与木材热值的关系以及木质材料固碳量和固碳延伸等方面的研究现状, 并对今后的研究方向进行了展望。     

森林生态系统碳蓄积量与年净碳汇估算研究

文章简述了森林生态系统碳蓄积量几种研究方法,并通过分析森林生态系统年固碳量与年释放碳量,估算了森林生态系统年净碳汇量;同时指出我国森林生态系统碳蓄积和碳循环研究存在的不足之处和发展前景,为实现林业低碳提供理论依据。       

森林碳汇研究进展

评价森林的碳源、碳汇功能,认为森林是一个大的碳汇,但随着森林破坏、退化的加剧以及火灾等干扰因素的影响,森林生态系统就可能成为碳源.列举森林碳储量及固碳经济效益计算的方法.认为目前大多数相关研究尤其是国内学者仅限于对现存森林CO2吸收或排放的计算,未能阐明森林碳汇、碳源的分布格局,研究对象多为大尺度的,在森林固碳经济效益计算方面缺乏公认的方法.     

黑龙江省碳储量及碳汇潜力分析

通过研究分析证明,黑龙江省碳储量约为9.994×109t,其中,森林植物和林地土壤碳储量占52.31%;黑龙江省有机碳净增长约为每年9.381×107t,其中,森林碳汇净增长占88.89%;黑龙江省有机碳净增长价值合人民币为每年2.523×1010元,其中,森林碳汇价值净增长为每年2.242×1010元。     

森林碳库及碳汇监测概述

气候变化是全球未来发展所面临的巨大挑战,森林作为_陆地生态系统的重要组成部分,在减缓温室气体排放方面发挥着重要的作用。介绍了森林碳库和碳汇的研究背景、研究现状,分析了碳汇监测的重要意义;林业碳汇监测急需完善针对区域的植被生物量模型,建立森林土壤碳储量和碳汇监测体系。     

我国森林碳库特点与森林碳汇潜力分析

森林生态系统在稳定全球碳循环和缓解全球气候变暖方面发挥着重要的作用,合理发展林业,可以实现固碳增汇,是缓解全球气候变化的重要措施。综述了森林碳库的重要地位、我国森林生态系统碳库特点,分析了通过增加森林面积和提高森林经营水平来增加森林碳汇的潜力。     

武夷山土壤有机碳和黑碳的分配规律研究

The objective of this study is to investigate the distribution pattern of organic carbon and black carbon in soils of Wuyi Mountains. The results indicated that the contents of organic carbon in 2000-250 μm fraction, 250-50 μm fraction and <50 μm fraction ranged from 7.16 to 78.78 g·kg^-1, 1.48 to 10.30 g·kg^-1 and 0.58 to 3.86 g·kg^-1 respectively. The contents of black carbon in corresponding fraction varied from 0.58 to 22.19 g·kg^-1, 0.11 to 3.57 g·kg^-1 and 0.07 to 0.87 g·kg^-1, which indicated that the organic carbon and black carbon were mainly presented in 2000-250 μm fraction. The regression analysis showed that there was a significant linear or logarithmic relationship between soil organic carbon and black carbon in corresponding fractions and whole soil, and the proportion of black carbon to organic carbon was 6%-35% in different soils. The data also suggested that the black carbon had a high relative content in <50 μm fraction of red soil, yellowish red and yellow soil, but in 250-50 μm fraction of meadow soil.     

湘乡市林地森林碳储量及碳密度研究

通过对湘乡市林地的森林碳储量、碳密度及碳储量的空间分布特征进行研究,得出:①在各优势树种组中,中生阔叶树组的碳储量和碳密度都是最大的,碳储量排序依次为:中生阔叶树组>马尾松组>杉木组>竹木组>国外松组>经济林组〉慢生阔叶树组>灌木组>速生阔叶树组,碳密度排序依次为:中生阔叶树组>国外松组>竹木组>马尾松组〉慢生阔叶树组>杉木组>经济林组>速生阔叶树组〉灌木组;②除马尾松组和中生阔叶树组外,各优势树种小班的碳储量主要集中分布在0~100t的区域内,且与人类活动呈负相关。     

湖北省区域碳排放强度和森林碳汇差异分析

核算湖北省各州市碳排放强度与森林碳汇,分析区域能源消耗与碳吸收现状,并采用聚类分析方法将各州市按其地区差异划分为4个类别。结果表明,湖北省大部分地区碳排放强度超过0.5t/万元GDP,其中黄石地区碳排放强度最高,随州地区最低;湖北省各地区森林碳汇差异较大,森林碳汇的总体分布格局为鄂西北>鄂东>鄂中;天门、仙桃、荆州、武汉、随州市属于低碳排放强度—低森林碳汇地区,潜江、荆门、鄂州市属于高碳排放强度—低森林碳汇地区,宜昌、黄石、咸宁、孝感、襄阳市和恩施州属于高碳排放强度—高森林碳汇地区,黄冈、神农架、十堰市属于低碳排放强度—高森林碳汇地区。提出加强造林与森林经营工作,加大木质产品与可再生能源的开发,完善碳汇交易市场等建议。