酸洗处理对生物炭性质及其吸附生物油的影响

为了研究酸洗处理对生物炭性质的影响及其对生物油浆体系中生物炭吸附生物油的影响，笔者采用HCl酸洗处理，分别制备了对松木原料酸洗和对热解炭化料酸洗的生物炭，同时在相同的热解条件下制备了仅水洗处理的生物炭作为实验对照。采用傅里叶红外光谱、比表面积及孔径分析、X射线衍射、拉曼光谱等手段对上述3种生物炭进行表征，并利用3种生物炭吸附生物油，利用气相色谱-质谱联用分析被不同生物炭样品吸附的生物油的成分差别。实验结果表明，松木原料酸洗对热解炭的性质影响更大，炭表面的C=O和C—O含量增加，比表面积也更大，而晶体结构和石墨化程度变化不大。3种生物炭均对生物油有较好的吸附性能，对糖类、酚类、酸类、酮类、醛类都有较强的吸附力。由于酸洗预处理松木原料的生物炭具有较高含量的C=O和C—O、较大的比表面积，对生物油有更高的吸附能力，也对生物油中酸类、酮类的吸附选择性更好。生物炭能够通过氢键和静电作用吸附易促进结焦的酸类、酮类，通过π-π相互作用吸附易结焦的酚类，有利于抑制生物油浆的结焦，推动生物油浆的广泛应用。