生物炭复合材料研发进展及应用领域探索.docx

生物炭复合材料研发进展及应用领域探索

目录

一、内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1.1环境问题与资源可持续性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.2生物炭材料的特性与潜力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2.1生物炭材料的制备技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2.2生物炭复合材料的构建策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.3.1主要研究方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.3.2预期成果与创新点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

二、生物炭材料的制备技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.1热解制备方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.1.1恒温热解技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.1.2变温热解技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.1.3连续式热解装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.2其他制备途径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.2.1化学活化法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.2.2生物活化法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.2.3联合制备技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

三、生物炭复合材料的构建策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.1生物炭基复合材料的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.1.1水泥基复合材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.1.2硅酸盐基复合材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.1.3陶瓷基复合材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.2复合材料的制备方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

3.2.1混合法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.2.2包覆法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.2.3嵌入法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

3.3复合材料的性能调控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.3.1界面改性技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.3.2组分优化设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

四、生物炭复合材料的性能表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

4.1物理性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

4.1.1比表面积与孔径分布．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

4.1.2密度与强度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

4.2化学性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

4.2.1碳官能团结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．