快速和慢速热解对棉秆生物炭理化特性及土壤持水量的影响

亚力昆江·吐尔逊, 周术林, 张凯悦, 钟梅, 代正华, 李建, 袁万能, 许晓兵, 李涛

新疆大学学报(自然科学版中英文) ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (04) : 435-443. DOI: 10.13568/j.cnki.651094.651316.2023.09.13.0002

快速和慢速热解对棉秆生物炭理化特性及土壤持水量的影响

  • 亚力昆江·吐尔逊, 周术林, 张凯悦, 钟梅, 代正华, 李建, 袁万能, 许晓兵, 李涛
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摘要

以新疆棉秆为原料,在300~700℃下利用快速和慢速热解方式制备了生物炭,研究了快速和慢速热解对棉秆生物炭形貌、表面官能团、pH值、元素组成的影响.利用室内土柱试验,研究了不同条件下制备的生物炭对土壤持水量的影响.结果表明:1)随着热解温度的升高,生物炭产率下降,p H值提高,孔隙度增加.快速热解生物炭具有孔隙发达、芳香性高、稳定性强的优点.2)土壤持水量随着生物炭添加量和热解温度的升高而提高.生物炭添加量为0.03 g/g时,土壤持水量分别为51.7%和49.7%,比未添加生物炭提高了32.5%和27.4%.3)添加生物炭土壤15 d后保水量仍有40.3%,远高于纯土壤,且添加快速热解生物炭的土壤保水量高于慢速热解生物炭.

关键词

棉秆 / 快速热解 / 慢速热解 / 生物炭 / 土壤持水能力

中图分类号

S156 / TQ127.11

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亚力昆江·吐尔逊, 周术林, 张凯悦, 钟梅, 代正华, 李建, 袁万能, 许晓兵, 李涛. 快速和慢速热解对棉秆生物炭理化特性及土壤持水量的影响. 新疆大学学报(自然科学版中英文). 2024, 41(04): 435-443 https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2023.09.13.0002

基金

国家自然科学基金“低阶煤原位催化热解联产轻质焦油和富氢气体及其反应调控机理”(22068036); 新疆维吾尔自治区重点实验室开放课题“低阶煤催化热解耦合焦油原位催化提质及反应机制”(2021D04013); 新疆维吾尔自治区重点研发项目新疆大学子课题“生物质一体化预处理及与煤共气化技术研究”(2022B03026-1)

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