热处理对竹炭远红外发射率的影响

竹炭是一种优良的可再生生物质碳材料,具有独特的孔隙结构和吸附性能,常用于制备各种功能复合材料,而竹炭因其优异的远红外反射性能被广泛应用于保暖织物和健康保健等领域。通过元素分析、FT-IR、BET和XRD等表征方法分析了热处理后竹炭的性能特征,并研究了竹炭远红外发射率的影响因素。结果表明:对竹炭进行热处理后,随着温度的上升,竹炭红外发射率呈现先维持相对稳定阶段而后上升的趋势,然后保持在较高值的现象。对竹炭进行表征后发现:当热处理温度低于600℃时,竹炭固定碳等组分相对稳定,其红外发射率保持稳定且无显著变化;在温度600~800℃时,其红外发射率与温度则呈线性正相关;当温度超过800℃时,竹炭红外发射率保持在较高值;比表面积试验表明800℃热处理时比表面积达到最大值,竹炭远红外发射率与其比表面积呈正相关,而与其平均孔径则呈负相关;XRD结果表明竹炭的结晶度会影响其远红外发射率,但关联性较弱。由此可知,竹炭热处理可以提高其远红外发射率,热处理以800℃为宜,远红外发射率性达到0.95,且竹炭远红外发射率主要受其固定碳质量分数影响,此外还受比表面积和孔径的影响。     

竹材不同部位及炭化温度对竹炭吸附性能及远红外发射率影响的研究

对竹材炭化后不同部位炭材料进行了碘吸附性能、亚甲蓝吸附性能、比表面积、远红外发射率测定。结果表明,竹蒲炭碘吸附性能最优,竹片炭其次,竹节炭最差。炭化温度对竹炭吸附性能影响较大,炭化温度越高炭的吸附性能越好。比表面积测定结果也表明在900℃炭化条件下,竹蒲炭比表面积和孔容分别达357.674 m2·g-1和0.295 m3·g-1。亚甲蓝测定结果显示,在700℃及以下炭化条件下,竹蒲炭亚甲蓝吸附性能是最优,竹节炭亚甲蓝吸附性能是最差。而在900℃炭化条件,竹片炭亚甲蓝吸附性能是最优。在所有测试样品中700℃炭化条件下竹蒲炭亚甲蓝吸附性能是大。所有竹炭样品远红处发射率均在0.90以上。     

竹炭远红外性能研究及发展趋势

结合红外线产生的机理,简述了远红外材料种类和应用、竹炭远红外材料的研究发展概况。为竹炭及其复合材料的远红外功能评价体系和性能检测标准的建立提供理论参考。     

竹炭远红外比辐射率测试条件研究

对不同含水量、不同粒径和不同温度的毛竹(Phyllostachys heterocycla cv.pubescens)竹炭进行远红外比辐射强度测试,结果表明:含水量和粒径对竹炭远红外比辐射率强度测试有显著影响,温度对竹炭远红外比辐射率强度测试无显著影响。在进行竹炭远红外比辐射率强度测试时,样本含水量控制在5%以内,粒径大于100目。     

竹炭远红外功效的测试与分析

对不同炭化温度、不同保温时间和不同竹龄竹炭的远红外比辐射强度进行了测试,并探讨了不同因素对竹炭远红外功效的影响程度.结果表明,竹炭具有优异的远红外发射功效,炭化温度对竹炭远红外发射功效影响最大,其次是竹龄和保温时间.制备高远红外比辐射率竹炭较优的工艺参数为炭化温度700℃,竹龄4a,保温时间5h,远红外比辐射率可达0.937.     

竹炭比表面积影响因素的分析

选用不同种类、年龄的竹材制备竹炭,考察了炭化温度和炭化时间,以及竹材种类、年龄对竹炭的得率、比表面积等指标的影响。结果表明:竹炭得率受炭化温度和时间的影响显著,竹种之间略有差异,而与竹龄无紧密关系;竹炭比表面积主要受炭化温度和炭化时间的影响,在炭化温度800℃、炭化时间2~3 h下,制得竹炭的比表面积最大。     

刺竹炭和毛藤竹炭的性能研究

利用刺竹(Bambusa blumeana Schult.f)和毛藤竹(Dinochloa puberula)2种竹材,在炭化窑中制备竹炭,测定其基本理化性能,进行甲醛、苯等有害物质吸附试验,并用扫描电子显微镜观察其微观结构。结果表明:(1)2种竹炭的基本理化性能有差异,刺竹炭比表面积是毛藤竹炭的2倍多;(2)2种竹炭对甲醛、氨、苯和甲苯均有吸附功能,吸附效果刺竹炭优于毛藤竹炭;(3)从扫描电子显微镜图中可知2种竹炭的微观结构有差异。     

添加竹炭对土壤肥力的影响

为了探索添加竹炭对土壤肥力的影响,开展了外加不同比例竹炭的盆栽试验,设4个处理,分别加0、2％、5％和10％的竹炭,每盆种植相同数量和密度的白三叶草,一年后分析主要的土壤肥力指标.结果发现,竹炭施加量愈大,土壤pH值愈大;竹炭的施加对土壤全氮的影响不大,处理间没有显著差异;对土壤碱解氮有负面影响,外加竹炭处理的碱解氮含量反而低于对照;加入竹炭有利于有效磷活化,但不同处理间差异检验不显著;处理4的土壤速效钾明显大于其它处理(P＜0.05);外加竹炭对土壤电导率影响不大.从提高土壤碳贮量和肥力角度出发,外加10％的竹碳能最大程度提高土壤碳贮量,且对土壤肥力有改善作用.     

竹炭导电率及高导电率竹炭制备工艺研究

通过对竹炭炭化过程的研究，得出炭化温度，炭化时间是影响石墨化和导电性能的重要因素。实验测定了不同炭化时间与炭化温度下的体积电阻率，含水率和产率，提出了以干馏的方法获取普通的竹炭原料，并通过二次加工制备高导电率竹炭的方法及工艺。     

纳米TiO2改性竹炭和竹炭抑菌性能比较研究

用纳米TiO2分别对颗粒状及粉末状竹炭进行改性得到纳米改性竹炭,并对纳米改性竹炭(颗粒、粉末)、4种炭化温度(500℃、600℃、700℃和800℃)的竹炭及纳米TiO2共7种材料,在无光照条件下对2种霉菌(黑曲霉菌、绿色木霉菌)进行抑菌试验。结果表明:纳米TiO2改性竹炭(颗粒、粉末)抑菌效果最好,其防治效力(E)分别为90%和100%。4种炭化温度竹炭的防治效力(E)分别为25%、25%、25%和0%,纳米TiO2材料没有抑菌能力,其防治效力(E)为0%。试验表明,纳米TiO2改性竹炭比普通竹炭的抑菌效果好,是一种抑菌能力强的新型竹炭材料。     

竹炭吸湿性的初步研究

选用箱式电阻炉和土窑烧制的竹炭,在不同温度和湿度条件下进行竹炭吸湿性变化的试验.结果表明:(1)500℃、600℃、800℃和土窑(二)的竹炭其吸湿性与温湿度有较显著关系;而700℃竹炭和土窑(一)竹炭的吸湿性与温湿度之间没有显著关系.在一定温湿度范围内,湿度对竹炭吸湿性的影响比温度显著.(2)不同炭化温度之间的竹炭其吸湿性不同.800℃的竹炭其吸湿性最大,其值为11.5%,500℃的竹炭最小,其值为8.6%;600℃的竹炭8.8%;700℃的竹炭为11.3%.(3)不同土窑的竹炭其吸湿性有显著差异.土窑(一)和土窑(二)的竹炭吸湿值分别为9.8%和6.4%.     

纳米TiO2改性竹炭和竹炭抑菌性能比较的研究

用纳米TiO2分别对颗粒状及粉末状竹炭进行改性得到纳米TiO2改性竹炭,并对纳米TiO2改性竹炭(颗粒、粉末)、4种炭化温度(500、600、700和800℃)的竹炭及纳米TiO2共7种材料,在无光照条件下对2种霉菌(黑曲霉菌、绿色木霉菌)进行抑菌试验.结果表明:纳米TiO2改性竹炭(颗粒、粉末)抑菌效果最好,其防治效力(E)分别为90%和100%;4种炭化温度竹炭的E分别为25%、25%、25%和0,纳米TiO2材料没有抑菌能力,其E为0.试验表明,纳米TiO2改性竹炭比普通竹炭的抑菌效果好,它是一种抑菌能力强的新型竹炭材料.     

竹炭对草本花卉生长的影响

通过竹炭颗粒与清水沙等混合物作花卉栽培基质,种植蝴蝶花、吊兰、万年青等花卉试验。结果表明：(1)竹炭颗粒能改善土壤的理化性质,提高土壤的pH值、孔隙度和持水率,提高速效N、P、K,Ca、Mg、Fe的含量,分解和吸附Cu、Zn、Mn等重金属元素。(2)竹炭颗粒基质能促进植物根、茎、叶生长和花蕾的形成,且随其用量的增加出现先促进植物生长后抑制植物生长的现象,且以每样土壤中添加竹炭颗粒15～25g为最佳。(3)不同竹炭颗粒配比组花卉各生长因子明显好于对照组。以15g竹炭颗粒基质种植吊兰各项生长因子最好。     

用竹炭精制竹醋液的研究

通过对竹炭的不同颗粒大小、浸渍时间、添加量和含水率等因素对竹醋液精制试验,采用正交试验法.结果表明:①竹炭的颗粒大小对竹醋液的pH值、得率、吸光度有显着的影响.竹醋液的pH值随竹炭颗粒增大而降低,而得率和吸光度随竹炭颗粒增大而增大,在100目时是一个转折点;②竹炭的添加量对竹醋液的pH值和得率也有显着的影响.随竹炭添加量的增加,竹醋液的pH值升高而得率降低;③竹炭颗粒大小、添加量、静置时间和含水率对竹炭的密度几乎不受影响.     

竹炭及竹醋液的分析研究

介绍了实验室制取竹炭的一般方法及竹炭和其副产品———竹醋液的实验室分离精制、组分分析方法及理化性质,以及在分离精制过程中各个因素对精制液成分的影响。     

竹炭吸湿性能的初步研究

采用静态法测定竹炭在温度为15℃和25℃、相对湿度为65%、75%、85%、95%时的平衡吸湿量,研究炭化温度、粒度、比表面积、吸附温度等因子对其平衡吸湿量的影响,结果表明:竹炭吸湿解吸过程中存在"滞后"现象.700℃、1000℃条件下烧制的竹炭的吸湿效果优于其他炭化温度下烧制的竹炭;粒度大小对竹炭吸湿量的影响很小;比表面积对竹炭的吸湿量有影响;随着环境温度的升高,竹炭吸湿能力降低.     

竹炭的用途

本文介绍了竹炭的性质和用途。着重介绍了竹炭的用途,包括:燃料用竹炭、水质净化用竹炭、炊饭用竹炭、洗涤用竹炭、土壤改良用竹炭、饲料添加用竹炭、果蔬花卉保鲜用竹炭、住宅调湿用竹炭、装修用竹炭、消臭用竹炭、防辐射用竹炭、寝具用竹炭、高导电性竹炭、工业用竹炭及工艺竹炭等。     

中国竹炭博物馆

中国竹炭博物馆,座落在浙江省遂昌县竹炭园区,由文照竹炭公司兴建,是国内首家以炭历史文化及国内外炭产品展示为主题的博物馆。占地面积20hm2亩,总建