农林废弃物联产生物油和生物炭

可再生能源

他盐作为辅助；使用质量分数为53.8%的ZnCl2-

2010，28（4）

和1094.8cm-1有吸收峰，说明有C-O键伸缩振动，表明可能含有醚、酚、酯和醇类化合物；在

KCl熔盐，液体产物和固体产物均有一定的减少；使用质量分数为48.4%ZnCl2-KCl-10%FeCl2熔

盐，生物油得率有一定提高，而生物炭相应的有所减少；使用纯NaOH熔盐，生成的液体产物和固体产物均较少，而裂解气较多。可见，熔盐组成对生物质热解的产物得率和组成分布都有重要影响，相关作用机理还有待于进一步研究。

3408cm-1的吸收带较强而且宽阔，可能是含水分子较多或羟基化合物多聚体中-OH缔合形成氢

键造成的。

2.2.2GC-MS分析生物油

运用气质联用技术可进行初步的定性和定量分析。在450℃、氮气流量为200L/h条件下，以物质的量浓度为53.8%的ZnCl2-KCl熔盐热解水稻秸秆，获得的生物油的总离子流图如图5所示。

1009080相对丰度/%

2.2产物分析

实验使用Nicolet6700傅立叶变换红谱仪，美国Finnigan公司的ThermotraceGC和DSQⅡ

MS对生物油进行成分分析。FTIR分析扫描范围

为4000～400cm-1；GC色谱柱为UA－5（30m×0.25

mm×0.25um）；气化室温度为250℃；高纯氮做载

气，流速为1ml/min；分流进样，分流比为10∶1；柱温采用程序升温：初温为40℃，保持5min，以15

706050403020100

时间/min

℃/min升温至250℃，保持5min；MS电子能量为70eV，灯丝电流为80uA，离子源温度为220℃。2.2.1FTIR分析生物油

FT-IR官能团分析可定性鉴别不同种类的聚合物及其物质结构。在450℃、氮气流量为200L/h

的条件下，以摩尔分数为53.8l%的ZnCl2-KCl熔盐热解水稻秸秆，获得的生物油的红外光谱如图4所示。

100

产物得率/%

图5由秸秆制取得到的生物油的总离子流图

Fig.5Totalioncurrentdiagramofbio-oilproducedfrom

ricestraw

由图5中可见，生物油成分比较复杂，含有几十种甚至更多的有机物，主要由一些含氧有机物组成，其中呋喃类物质较多；出现含氯的大分子化合物，可能是熔盐参与了热解反应；熔盐组成对生物油组分的影响还有待于进一步研究。

8060

40

4000350030002500200015001000500

波数/cm-1

2.2.3生物炭吸附性能表征

根据国标（GBT12496.10-1999）测定亚甲基蓝吸附值，根据国标（GBT12496.8-1999）测定碘吸附值，对活化制得的活性炭吸附性能进行表征。

选择对活性炭吸附性能影响较大的3种因素作为正交试验的研究对象，即研究活化时间、活化温度和碱炭比。每一因素取3个水平因素（表3）所示。选用L9（33）正交表进行实验，结果见表4。

表3

影响活性炭性能因素水平

图4由秸秆制取得到的生物油的FTIR谱图

Fig.4FTIRspectrumofbio-oilproducedfromricestraw

由图4可见，根据典型化合物及官能团的特征谱带，波数2940.4cm-1的吸收带由脂肪族甲基和亚甲基（-CH3和-CH2）的伸缩振动形成；同时

C-H在波数为1454.3cm-1和1402.0cm-1的吸收

带由脂肪族甲基和亚甲基变形振动引起，说明有烷基化合物存在；在波数1717.3cm有吸收峰，

-1

Table3Theimpactfactorsandlevelsthataffectthe

activatedcharcoal'sperformance

因素水平

活化时间/h

活化温度/℃

盐碳比

123

0.511.5

400500600

234

说明有C=O键伸缩振动，表明存在含C=O键的醛、酮、酯或者酸类化合物；在波数为1200.2cm-1·78·