纳米蒙脱土介导秸秆活性颗粒炭界面结构及性能的研究开题报告

1. 研究目的与意义

生物炭是生物有机材料在缺氧或绝氧环境中，经高温热裂解后生成的固态产物；既可作为高品质能源、土壤改良剂，也可作为还原剂、肥料缓释载体及二氧化碳封存剂等，已广泛应用于固碳减排、水源净化、重金属吸附和土壤改良等。

但其存在使用寿命短、不易回收及粉尘污染严重等问题，限制了它的应用范围及领域，所以我们要改善炭的性能来满足人们的需求。

本研究依据前人成功利用纳米蒙脱土介导制备一种秸秆活性颗粒炭材料思路，研究纳米蒙脱土介导秸秆活性颗粒炭材料内部结构势在必行。

2. 国内外研究现状分析

近年来,随着我国工农业生产和经济建设的快速发展,环境污染事故频频发生,同时我国还接连遭受了数起不可抗拒的自然灾害,使人们生存环境和身体健康受到了影响。

作为环境污染的保护对策之一,欧美等国通常采用活性炭吸附作为治理手段,我国在活性炭应用于环保方面还相对滞后。

欧美等发达国家在活性炭制造技术方面已完成大型化、自动化、连续化、无公害化制造体系,如美国的卡尔岗公司、维斯特维公司、荷兰的诺力特公司、年产活性炭均超过万吨,员工仅100多人。

3. 研究的基本内容与计划

【研究内容】（1）纳米蒙脱土介导秸秆活性颗粒炭的制备影响炭材料的关键因子是烧制温度、纳米蒙脱土负载量、fe盐溶液浓度，因此本试验采用水稻秸秆粉，以自制淀粉黏合剂为秸秆粉的均相包覆剂，设置不同炭化温度(300℃、500℃、700℃)，纳米蒙脱土负载量(3%，5%，8%，10%)，活化fe盐溶液浓度(0.1mol/l，0.3mol/l，0.5mol/l，0.8mol/l)。

在缺氧条件下烧制获取纳米蒙脱土介导秸秆活性颗粒炭。

（2）不同制备关键因子对纳米蒙脱土介导秸秆活性颗粒炭表面性质及结构的影响，在（1）的基础上，分析不同制备关键因子条件下，纳米蒙脱土介导秸秆活性颗粒炭性质的差异。

4. 研究创新点

21世纪中国的活性炭行业仍然具有广阔的发展前景。

活性炭在环保、食物提纯和催化剂等方面继续发挥重要作用的同时,人们已将活性炭与储气、膜分离、化工分离、分析传感器和生物机体联系起来,这些研究领域的开发为活性炭产品提供了新的生命力,也为活性炭的研制提出了新的要求。

活性炭的研制应着眼于应用领域的扩大,所以有针对性地研制具有特殊吸附性能的活性炭成为重要的研究方向之一。