Evolution of the functionalities and structures of biochar in pyrolysis of poplar in a wide temperature range

生物炭 热解 纤维素 生物量(生态学) 傅里叶变换红外光谱 化学 大气温度范围 红外光谱学 化学工程 木炭 材料科学 有机化学 农学 物理 气象学 生物 工程类
作者
Chenting Zhang,Zhanming Zhang,Lijun Zhang,Qingyin Li,Cuncheng Li,Guozhu Chen,Shu Zhang,Qing Liu,Xun Hu
出处
期刊:Bioresource Technology [Elsevier BV]
卷期号:304: 123002-123002 被引量:146
标识
DOI:10.1016/j.biortech.2020.123002
摘要

This study studied the change of functionalities in the biochar formed in pyrolysis of poplar wood in a wide range of temperature. The in situ Diffuse Reflectance Infrared Fourier transform spectroscopy characterization indicated that aldehydes and ketones functionalities formation initiated at 100 °C, dominated at 300 to 500 °C. Carboxyl group was less stable than carbonyls. Cellulose crystal in poplar decomposed slightly at 300 °C and significantly at 350 °C. The temperature from 250 to 350 °C significantly affected biochar yields, while the drastic fusion of the ring structures in biochar occurred from 550 to 650 °C, making biochar more aliphatic while less more aromatic. High pyrolysis temperature also created more defective structures in the biochar and favored the absorption of the CO2 generated during the pyrolysis. The results provide the reference information for understanding the structural configuration and evolution of the functionalities during in pyrolysis of poplar biomass.
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