Efectos de las Materias Primas y las Temperaturas de Pirólisis en las Propiedades Fisicoquímicas de los Biochar Derivados de los Tallos de Cáñamo
Autores: An, Xia; Zhu, Ziyi; Luo, Xiahong; Chen, Changli; Liu, Tingting; Zou, Lina; Li, Shaocui; Liu, Yuxue
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Tallo de cáñamo
Producción de biochar
Temperatura de pirólisis
Difracción de rayos X
Espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier
Conductividad eléctrica
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
El tallo de cáñamo, un residuo agrícola ampliamente disponible, es una materia prima ecológica ideal para la producción de biochar. Se realizaron experimentos de carbonización como un enfoque novedoso para la utilización escalable y de valor añadido del tallo de cáñamo en condiciones de exclusión de oxígeno. Se analizaron los efectos de los tipos de materia prima (KS), spp. (JS) y spp. (RS) y las temperaturas de pirólisis sobre las propiedades del biochar a través de las mediciones de difracción de rayos X (XRD), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y espectroscopia de fotoelectrones de rayos X. El pH y la conductividad eléctrica (EC) de los biochars aumentaron con el incremento de la temperatura de pirólisis. Notablemente, la EC fue significativamente más alta para RS (940-2278 S/cm) que para KS (517-879 S/cm) y JS (583-863 S/cm). El contenido de C en estos tres biochars aumentó a medida que la temperatura aumentó, mientras que la relación atómica H/C disminuyó, siendo más notable en JS (en un 0.33%). Según los datos de FTIR y XRD, con el aumento de la temperatura de pirólisis, los grupos ácidos que contienen oxígeno en las superficies del biochar se redujeron. KS700, con una estructura aromática y estabilidad superiores, puede ser capaz de adsorber eficazmente iones de metales pesados. RS700, con un pH y EC relativamente altos, fue adecuado para aliviar la acidificación del suelo y la deficiencia de nutrientes. La materia prima y la temperatura de pirólisis afectaron significativamente el contenido de elementos, la estructura de poros y la estabilidad de los biochars derivados del tallo de cáñamo.
Descripción
El tallo de cáñamo, un residuo agrícola ampliamente disponible, es una materia prima ecológica ideal para la producción de biochar. Se realizaron experimentos de carbonización como un enfoque novedoso para la utilización escalable y de valor añadido del tallo de cáñamo en condiciones de exclusión de oxígeno. Se analizaron los efectos de los tipos de materia prima (KS), spp. (JS) y spp. (RS) y las temperaturas de pirólisis sobre las propiedades del biochar a través de las mediciones de difracción de rayos X (XRD), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y espectroscopia de fotoelectrones de rayos X. El pH y la conductividad eléctrica (EC) de los biochars aumentaron con el incremento de la temperatura de pirólisis. Notablemente, la EC fue significativamente más alta para RS (940-2278 S/cm) que para KS (517-879 S/cm) y JS (583-863 S/cm). El contenido de C en estos tres biochars aumentó a medida que la temperatura aumentó, mientras que la relación atómica H/C disminuyó, siendo más notable en JS (en un 0.33%). Según los datos de FTIR y XRD, con el aumento de la temperatura de pirólisis, los grupos ácidos que contienen oxígeno en las superficies del biochar se redujeron. KS700, con una estructura aromática y estabilidad superiores, puede ser capaz de adsorber eficazmente iones de metales pesados. RS700, con un pH y EC relativamente altos, fue adecuado para aliviar la acidificación del suelo y la deficiencia de nutrientes. La materia prima y la temperatura de pirólisis afectaron significativamente el contenido de elementos, la estructura de poros y la estabilidad de los biochars derivados del tallo de cáñamo.