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《南京林业大学》 2004年
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杉木间伐材的炭化理论及其炭化物在环境保护中应用的研究

黄彪  
【摘要】:过去木质炭化物大多作为燃料用,利用价值低,对木炭的研究已渐被忽视。随着科技发展,近年来木炭的新用途及作为新材料的研究开发十分活跃。木质炭化物的高效开发利用,对解决废弃物资源化、环保、生态环境等问题将起到十分积极的作用。随着先进的检测仪器与手段的日益更新,对木炭的研究实有必要更上一层楼。本课题以我国南方速生树种之一的杉木间伐材为对象,对炭化理论及其炭化物在环境保护中的应用进行了研究。 (1) 采用一步炭化法和二步炭化法以及加盖炭化法和未加盖炭化法的炭化工艺,同时炭化氛围气采用CO_2、N_2、O_2、空气以及它们的混合气体等方法,对杉木间伐材进行炭化试验研究。分析研究了杉木间伐材木屑热解的基本过程、不同炭化条件对炭化物的影响规律。 (2) 采用热重分析(TG)和示差扫描量热分析(DSC),分析在连续升温过程中试样的重量与热量变化规律,求得有关的热力学参数,为炭化工艺的温度和加热速度提供了理论依据。 (3) 利用元素分析仪分析炭化过程中碳、氢、氧含量及主要官能团的变化规律;采用拉曼光谱仪、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)等分析手段,对炭化物化学结构、表面官能团、微晶结构等情况进行了研究与表征,揭示了其演变规律与形成特点。 (4) 采用扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、全自动比表面积及孔径分析仪等,对炭化物的微观结构、结晶状态、孔径分布、比表面积与孔隙特征等进行了观察与表征,研究了不同炭化条件下孔隙的形成与发展规律以及内部原子晶体层间的变化规律。发现了炭化物中存在着纳米碳管、洋葱状富勒烯结构及金刚石晶格结构。 (5) 发现炭化温度700℃为杉木炭化产生质变的转折点温度。炭化物炭化程度的深度发展、炭化物六角碳网平面层的生长及有序程度的进一步提高是从700℃开始。 (6) 研究了炭化物对挥发性有机污染物的吸附性能,并研究了炭化温度对吸附能力的影响。 (7) 研制出了杉木间伐材炭化物吸油材料,同时对其吸油能力的影响作了研究。
【学位授予单位】:南京林业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TQ351;X50

【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【二级引证文献】
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7 尹晓波;环境保护与产业国际竞争力关联问题研究[D];武汉理工大学;2008年
8 李斌;基于可持续发展的我国环境经济政策研究[D];中国海洋大学;2007年
9 钱淑萍;我国经济发展方式的转变及其财税政策研究[D];江西财经大学;2009年
10 步娜;国民经济发展规划的环境保护功能[D];中国海洋大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡强;云南省澜沧江流域环境性贫困研究[D];中国农业大学;2005年
2 姚家伟;惠来石碑山风电场可行性研究[D];西南交通大学;2005年
3 李秀雅;论环境行政中的行政指导[D];昆明理工大学;2007年
4 曲珅;光污染防治立法研究[D];东北林业大学;2007年
5 马军惠;中国政府环境保护管理体制的改革完善研究[D];西北大学;2008年
6 刘丽莘;太阳能热水集中供应系统设计及工程应用研究[D];西安建筑科技大学;2007年
7 王子哲;我国经济和谐发展中的环境保护政策[D];东北师范大学;2008年
8 张琳;环境税—治理环境污染的关键选择[D];山东大学;2008年
9 胡盾;矿产资源开发中生态补偿法律问题研究[D];山西大学;2008年
10 魏巍;转型期“环境民间组织”环保实践之展开及其限制[D];吉林大学;2009年
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