松木粉与化的联合热解:对相互作用的洞察力和协助生物炭石墨化
Linen Xie1,2, Liangcai Wang1,2, Jianbin Zhou1,2
1Joint International Research Laboratory of Biomass Energy and Materials, Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources, College of Materials Science and Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|May 27, 2023
概括
这项研究研究了非有毒盐如何催化生物质热解成生物炭. 化 (KCl) 的添加增强了生物炭石墨化,并允许在松合热解过程中获得可调的产品产量.
科学领域:
- 生物质热解是生物质的热解.
- 催化剂是一种催化剂.
- 材料科学是一种材料科学.
背景情况:
- 来自生物质的生物炭生产对于可持续材料开发至关重要.
- 了解热解动力学和催化机制是优化生物炭特性的关键.
- 非有毒的盐为增强生物质转化提供了一个有希望的途径.
研究的目的:
- 探索生物质热解中的无毒盐的激活和催化石墨化机制.
- 为了研究化 (KCl) 对松粉 (PS) 热解动力学的影响.
- 为了确定KCl对生物炭特性和产品产量的影响.
主要方法:
- 热重力测量分析 (TGA) 用于监测热分解.
- 无模型的集成方法和总图来确定动力参数 (激活能量,预指数因子).
- 评估热力学参数 (,吉布斯自由能量,) 和石墨化程度.
主要成果:
- 增加KCl,特别是超过50%,降低了对生物炭沉积的抵抗力.
- 在低转化率和高转化率 (α ≤0.5和α ≥0.5) 中,主导反应机制相似.
- 在 lnA 和激活能量 (E) 之间观察到线性正相关性.
- PS和PS/KCl混合物表现出正的吉布斯自由能量 (ΔG) 和度 (ΔH).
- KCl 有效地协助生物炭的石墨化.
- 同热解使三相产品的可调节产量成为可能.
结论:
- 非有毒的盐,特别是KCl,可以有效地催化生物质热解.
- 添加KCl促进了生物炭石墨化,并影响了产品的分销.
- 在PS/KCl混合物的共同热解提供了一个有针对性的生物炭生产的方法.
