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从废咖啡渣生产的生物炭的烟气中捕获二氧化碳:表面化学和多孔结构的影响( Carbon dioxide capture from flue gas in biochar produced from spent coffee grounds: Effect of surface chemistry and porous structure )
A Mukherjee
咖啡是一种相关的农产品，也是全球消费最多的热饮料之一。为了考察热解温度(400～600℃)和升温速率5～20℃/min对生物炭产率和质构特性的影响，在中试反应器中对废咖啡渣进行了慢速热解。此外，还进行了光谱和结构分析，以评估热解温度对相应生物炭表面性质的影响，包括结构特征、反应性和表面功能。研究了热解温度与生物炭表面性质和CO2缓解效率变化的关系。最终分析、FTIR光谱、C-NMR光谱和拉曼散射测量证实了生物炭中有机络合物的芳香度或分解度的增加。通过XPS和NEXAFS分析，确定了热处理后基本表面功能的发展。根据SCG-600的表面组成和结构性质，采用固定床反应器，在常压下，对其在不同柱温下的CO2吸附能力进行了研究。在这项研究中，SCG-600在典型的燃烧后情景下表现出2.8mmol/g的大CO2吸收量。CO2吸附机理符合准一级动力学，在不同温度下的活化能较低，说明吸附过程是物理过程。SCG-600具有较高的比表面积、良好的微孔结构、非均相和基本的表面功能结构，可以满足动态CO2吸附的特殊要求，是一种很有前途的生物炭。
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