热解温度和热解停留时间对半焦性质的影响
胡勋
范梦娇
济南大学材料科学与工程学院,山东济南 250022
摘要：[目的]为了满足不同领域对半焦性能的需求,分析不同热解参数下半焦的理化性质,实现特定功能的半焦的定制.[方法]分别在热解温度为250、350、450、550、650、750 ℃时对棉花纤维和桃木2种原料进行热解,制备一系列半焦,以研究典型生物质衍生的半焦性质随热解温度变化的规律;固定热解温度为350 ℃,设置不同热解停留时间对2种原料进行热解,探究不同热解停留时间对半焦性质的影响.[结果]在热解温度为350 ℃时,棉花纤维和桃木2种原料会发生碳化作用,在此温度下延长热解停留时间可以促进原料中纤维素的热解,但是无法破坏原料中木质素的共轭结构;棉花纤维和桃木中的有机物会在较高的热解温度下发生更剧烈的脱氧、脱氢以及芳构化反应,使制备得到的半焦的石墨化程度较高;原位红外结果表明,棉花纤维和桃木中的-OH官能团和脂肪族C-H官能团的强度在测试温度为300～400 ℃时达到最大值,随后2种原料通过发生脱水和脱氢反应,促进半焦中C=O、=C-H、C=C以及芳香族C-O-C官能团的形成.[结论]半焦表面的官能团分布对热解温度以及热解停留时间有明显的响应,可以通过调控热解参数来选择性定制具有特定功能的半焦.
关键词：生物质衍生物半焦热解温度热解停留时间
分类号：TK6(生物能及其利用)TB44(工业通用技术与设备)
资助基金：国家自然科学基金(52276195)
论文发表日期：2025-07-01
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 151-159 )
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