生物质组分快速热解联产生物质炭和碳纳米管的研究

编号：NMJS09145

篇名：生物质组分快速热解联产生物质炭和碳纳米管的研究

作者：张帅 陈泽虹 赖海宏 赵轩 钟林新

关键词： 生物质 热解 生物质炭 化学气相沉积 碳纳米管

机构： 华南理工大学制浆造纸国家重点实验室

摘要： 以纤维素、木聚糖和碱木质素为原料,通过快速热解的方法,使热解挥发性组分在泡沫镍催化下形成上层炭,同时固体产物形成残留固体炭(即下层残炭)。纤维素和木聚糖所得上层炭中含有大量的碳纳米管(CNTs),且掺杂有部分石墨片,而碱木质素则难以形成CNTs。其中,纤维素CNTs比木聚糖CNTs含有更多的石墨化碳,并且纤维素CNTs的石墨化程度、比表面积和产率均较高。纤维素残炭和木聚糖残炭则为致密块状结构,石墨化程度低;纤维素残炭的得率更高,因此纤维素整体的利用率比木聚糖高。结果表明,纤维素和木聚糖的热稳定性较低,热解过程可以产生大量的挥发性组分,且大多为小分子,为CNTs的形成提供了较充足的碳源,而碱木质素的热稳定性高,且热解气体产物少,不利于CNTs的形成。