生物炭的应用研究取得新进展

生物炭是指由生物质在完全或部分缺氧状态下低温(<700℃)热解生成的一类富含碳、高度芳香化的固态物质。生物炭因其制备原料来源广泛、比表面积大、孔隙发达等特点在水污染控制和土壤污染修复等领域具有良好的应用前景。目前生物炭在实际应用中主要存在以下问题:1. 生物炭粉末无法从水或土壤中快速有效分离,使用后的生物炭粉末易造成二次污染;2.高温热解制备过程会导致生物炭表面含氧官能团的分解,因而其对重金属的吸附去除性能有限。如何实现生物炭与水体的快速分离以及提高生物炭的吸附性能是生物炭材料大规模应用的重大挑战。 基于此,中国科学院城市环境研究所纳米环境功能材料研究组(付明来研究组)以MnO2改性稻壳炭为基础,聚丙烯酰胺凝胶的三维网络结构为负载媒介,实现了生物炭的凝胶化成型,同时利用表面活性剂发泡在凝胶内部制造丰富孔隙,最终成功构建了改性生物质炭负载的三维多孔宏观材料(MBCG)。该合成方法简单快捷,价格低廉,且易于放大生产。实验......阅读全文

污泥热解生物炭制备陶粒及重金属固化机制研究取得进展

  污泥热解技术已经得到广泛关注,但目前国内外对于热解产生的污泥生物炭资源化利用技术研究依然不足。中国科学院城市环境研究所清洁能源技术与炭材料研究组着眼于污泥生物炭重金属含量高、固化不完全且未被规模化安全应用等难题,紧紧围绕污泥生物炭资源化利用这个目标持续开展相关研究工作。  该研究充分利用污泥生物

研究揭示生物炭对土壤冻融中氧化亚氮排放的影响

生物炭作为一种新型土壤改良剂,其在土壤氧化亚氮减排方面表现出了一定的潜力。然而过往研究的观测期主要集中在作物的生长季,对冻融过程中土壤氧化亚氮排放的影响尚不清晰。日前,中科院新疆生地所科研人员在生物炭对土壤冻融过程中氧化亚氮排放的影响研究方面取得进展,相关成果发布于《科学报告》。

餐厨垃圾生物质炭优化堆肥技术初探

  1 餐厨垃圾的特性及处理现状  餐厨垃圾是人类生活生产中所产生的食品废弃物,根据产生来源可分为餐饮垃圾和厨余垃圾[2]。它们极易腐败变质,散发恶臭,传播细菌和病毒,因此对其资源化处理处置十分有必要。  我国各地区餐厨垃圾的成分特性有所区别,但总体具备3个显著的特点[3]。(1)含水率高,80%以

机器学习可模拟优化秸秆生物炭制备调控

近日,中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所种植废弃物清洁转化与高值利用团队构建了机器学习大数据模型,揭示了秸秆生物炭材料及其储能特性的构效关系,相关研究成果发表在《化学工程杂志》(Chemical Engineering Journal)上。生物炭因其可再生性和独特的理化特性是超级电容器电极的理

60余位专家在沈研讨生物炭产业发展

  近日,中国工程院咨询项目启动会暨“生物炭产业发展战略”研讨会在沈阳召开。来自农业部、中科院和相关高校的60余位专家学者参加会议。  会上,中国工程院院士陈温福介绍了“生物炭产业发展战略研究—减排计量”项目的情况以及研究工作安排,启动课题研究。此后,相关专家围绕生物炭与土壤有机碳、农田固碳减排、碳

联合国推广生物质炭保护土壤环境

  联合国环境规划署全球环境基金“生物质炭与可持续土壤”项目启动会日前在南京农业大学举行。  2015年是第68届联合国大会批准的第一个国际土壤年。经联合国环境规划署批准,2015年启动“生物质炭与可持续土壤”项目,在肯尼亚、秘鲁、印尼、越南、巴西和中国6个国家开展示范和培训,全面提升社会各界特别是

“江苏省生物质炭工程中心”获立项建设

  日前,根据江苏省发展和改革委员会“苏发改高技发[2011]1197号”文件通知,中科院南京土壤研究所谢祖彬研究员主持申报的“江苏省生物质炭工程中心”获得立项建设,建设期为3年。“江苏省生物质炭工程中心”是江苏省为推动科技创新体制改革,建设公共研发平台,促进科研成果向现实生产力的转化

多层级孔生物炭实现污染物快速吸附

  生物炭是一种原料丰富、制备简单、绿色友好的多孔吸附剂材料,在环境污染控制的工程应用中颇具潜力。近年来,为了制备高性能生物炭吸附材料,研究者通过多种手段来提升生物炭的孔隙数量,以期提升其对污染物的吸附容量。吸附容量成为大多研究中衡量生物炭吸附性能的唯一标准,却鲜少有研究关注其对污染物的吸附平衡速率

中国生物炭产业技术创新战略联盟成立

  6月13日,由沈阳农业大学牵头,国内25家高校、科研院所和企业组建的中国生物炭产业技术创新战略联盟在沈阳农业大学成立。  在成立仪式上,联盟单位表决通过《中国生物炭产业技术创新战略联盟章程》,成立了理事会、专家咨询委员会和秘书处。中国工程院院士、沈阳农业大学教授陈温福当选首届理事长,中国工程院院

生物炭老化及其对重金属吸附的影响

  生物炭具有丰富含氧官能团、多孔结构、阳离子交换量、芳香性结构等使其对重金属具有良好的固持作用,进而在重金属污染土壤修复中具有良好的应用前景。生物炭施入土壤中在与土壤接触过程中受物理、化学和生物作用而发生老化现象,致使生物炭特性发生改变。  下文阐述了原料来源、热解温度和老化方法对老化生物炭特性的

改性生物炭可大幅降低汞污染治理成本

  9月19日,记者从中国科学院东北地理与农业生态研究所获悉,该所科研人员制备出一种改性生物炭,大幅降低了废水中汞污染的治理成本。相关研究论文发表在工程技术领域期刊《燃料》上。  汞作为一种全球性污染物,可引发水俣病等问题,长期以来被国内外科学家关注。作为环境友好型材料,生物炭可高效净化水体中的汞污

土壤养分测试仪分析生物炭和土壤养分

全球甲烷和氧化亚氮等温室气体的排放源之一就是稻田,淹水稻田的CH4排放量占全球总 排放量的5%~19%,是温室气体减排研究的重点对象。稻田N2O排放主要发生在旱季,其排放量占全国农田排放总量的25%~35,水稻生长期间烤田会明显促进N2O排放。华东地区稻麦轮作系统是我国最典型的农业种植方式,所以如何

生物炭负激发效应的微生物关键物种竞争作用机制

  土壤是全球碳循环的重要碳库,土壤有机碳封存可以缓解大气中CO2浓度的升高并提高土壤肥力。生物炭应用已被广泛证实是一种有效促进土壤有机碳封存和提高产量的方法(Woolf et al., Sustainable biochar to mitigate global climate change, N

活性炭对秸秆厌氧消化系统生物和非生物影响

  我国是秸秆大国。秸秆的资源化利用技术不断发展,仍有大量的秸秆废弃物被就地焚烧、填埋。粗放处理方式造成环境污染,导致生物质资源浪费。秸秆中蕴含着大量可被转化的生物质(半纤维素、纤维素等),经厌氧消化后可转化为生物天然气,实现秸秆的 “变废为宝”。  然而,秸秆厌氧消化系统甲烷产率较低长期以来是制约

研究揭示炭基杀菌材料研制新进展

  病原菌水污染仍然是威胁人类健康的全球性问题。目前水处理中使用的消毒方法存在有害消毒副产物产生的弊端,因此有必要开发绿色杀菌材料,在避免副产物形成的同时,保障污染水消毒的安全性和高效性。  中国科学院南京土壤研究所通过共沉淀及离子交换法将玉米秸秆炭、磁性粒子和季鏻盐耦合,成功制备出一种简便、绿色的

生物炭添加对微生物胞外酶介导的土壤碳循环方面的影响

 生物炭改良是实现气候智能型和资源有效型现代农业的主要途径之一。微生物介导的有机质分解过程对土壤碳循环过程至关重要。然而,目前仍缺乏生物炭添加下土壤关键胞外酶活性与土壤碳循环间的直接证据,而这些酶活性可能会调控不同环境条件下土壤碳固存效应。  为此,中国科学院地球环境研究所等研究人员研究了土壤纤维素

“生物炭研发与应用国际研讨会”在南京召开

  10月10日至15日,由土壤与农业可持续发展国家重点实验室,江苏省生物质炭工程中心,中科院南京土壤研究所和中科院能源动力研究中心联合主办的“生物炭研发与应用国际研讨会”在南京召开。共有来自中国、美国、澳大利亚、日本、英国、丹麦和新西兰7个国家的120多位专家、学者和企业家参加了会议

科学家揭示改性生物炭修复重金镉污染机制

   日前,中国农业大学资源与环境学院教授吕贻忠课题组在利用改性生物炭修复重金镉污染机制方面取得重要进展,相关论文在线发表于《危险材料杂志》。   研究人员通过碳酸钾改性方法制备了多孔生物炭,并对其进行了表面氨基化和氧化,然后对其吸附镉的微观机制进行了考察。   研究发现,改性生物炭在对镉的吸附过程

跨过“能耗”的坎-将生物质活性炭产业做大

视觉中国供图  采用生物质制备活性炭,原料成本低,椰壳、核桃壳、松子壳等果壳以及秸秆、木屑、污泥、废弃蔬菜等废弃物都可以用作原料,但对这些原料的预处理活化过程的能耗过高,制约了生物质生产活性炭的产业化发展。  ◎本报记者 吴长锋  “双碳”目标的时代背景下,减少碳排放已经成为共识。然而我们的生活中却

研究提出中空纤维炭膜超薄皮层调控新策略

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员任吉中团队在中空纤维炭分子筛膜(中空纤维炭膜)方面取得新进展。相关成果发表在Small上。该中空纤维炭膜示意图。大连化物所供图中空纤维膜是一种具有中空结构的纤维状不对称膜。它类似一根真空的细长管子,管壁上有一层具有分离功能的皮层,可以对想要通过它的分子进行“筛

研究提出中空纤维炭膜超薄皮层调控新策略

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518370.shtm近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员任吉中团队在中空纤维炭分子筛膜(中空纤维炭膜)方面取得新进展。相关成果发表在Small上。 该中空纤维炭膜示意图。大连化物所供图中空纤维

碱性土壤施加污泥生物炭对玉米种植的影响

  热解炭化工艺能够实现污泥的快速减量化与无害化已成为共识,制约其产业化应用的关键环节在于终端产物污泥生物炭的资源化利用问题。鉴于生物炭能够增加土壤持水度、调节pH、改善微生物环境。因此,有关污泥生物炭作为土壤改良剂的研究近年来已经得到广泛关注,但有关其施加于碱性土壤的研究依然不足。中国科学院城市环

凹凸棒石黏土/生物炭重金属土壤修复剂

  污染土壤修复是一项世界性课题。目前国内外治理土壤重金属污染的途径主要有以下几种:一是改变重金属在土壤中的赋存状态,使其稳定或固定,降低其活性,使其钝化,脱离食物链,以降低其在环境中的迁移性和生物可利用性;二是利用各种技术从土壤中去除重金属,达到回收和去除土壤中重金属的双重目的;三是利用各种防渗材

陈温福院士:生物炭将成我国最具潜力新兴产业

  “以生物炭为核心的农林废弃物资源化综合利用,未来将成为我国最具发展潜力的战略性新兴产业,为国家粮食安全和农业可持续发展作出贡献。”在日前于河南农业大学召开的2013年中国作物学会学术年会上,中国工程院院士、沈阳农业大学教授陈温福如是说。   生物炭通常是指农林废弃物等生物质,在缺氧和一定温度条

三聚秸秆生物质炭基复合肥技术亮相

  2016年6月7日,为期两天的第二届中美气候智慧型/低碳城市峰会在北京开幕。来自中美两国的领导人、企业家、学者就控制温室气体排放、推动绿色低碳产业发展等议题展开讨论。峰会期间,三聚—南京农业大学绿色工程技术中心展出了其创新产品—秸秆生物质炭基复合肥,受到各方重点关注。  三聚—南农生物质绿色工程

活性炭吸附方式处理可生物降解有机物

  活性炭吸附也是去除水中可降解有机物的有效单元工艺。其具有发达的细孔结构和巨大的比表面积,有机物的极性与分子大小是活性炭对有机物去除的主要影响因素。溶解度小、亲水性差、极性弱、分子不大的有机物较易被活性炭吸附。研究发现活性炭对中小分子量有机物具有了强吸附能力,因而对AOC和BDOC的有着良好去除作

生物炭基镁复合材料高效去除水体中农药残留

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519836.shtm近日,广东省科学院测试分析研究所(中国广州分析测试中心)、广东省化学测量与应急检测技术重点实验室环境化学研究团队与仲恺农业工程学院合作,以固废资源化利用方式,通过隔氧热解制备出一种生物

生物炭有助减少氟啶草酮对后茬玉米药害

  近日,中国农业科学院植物保护研究所农药应用风险控制创新团队围绕新疆地区典型长残留除草剂氟啶草酮的环境行为和后茬药害修复开展了系列研究,系统揭示了氟啶草酮及其土壤转化产物对后茬玉米幼苗的潜在药害风险,并提出利用生物炭高效吸附并强化土壤微生物降解的阻控策略。相关研究成果发表在《生物炭》(Biocha

间接炭凝集试验

实验概要本文以马副伤寒性流产为例介绍了间接炭凝集试验(indirect carbonal agglutination test)的原理及操作流程。实验原理该血清反应是以炭粉颗粒为载体,将已知的马副伤寒性流产血清吸附在该载体表面上,形成抗体炭粉结合物,即为诊断马副伤寒性流产用的炭粉致敏血清。炭粉致敏血

蒲黄炭药理介绍

  体外对肿瘤细胞有抑制作用。蒲黄水浸液或5%乙醇当液能命名家兔凝血时间明显缩短,蒲黄粉外用对犬动脉出血有止血作用。对子宫有兴奋作用。