随着社会经济的发展,能源的供应日益短缺,寻求可替代的绿色能源刻不容缓,生物质具有可循环再生、碳中性、燃烧释放能量大等优点,因此对生物质能的研究成为了一个热点。生物质通过热解可获得生物油及生物焦炭,由于生物质油具有较强酸性、含水量大、热值低等缺点,而生物质焦炭可直接应用于合成气或吸附材料的制备中,具有良好的应用价值。课题以蔗渣和桉木半焦的反应性为考察目标,通过考察采用内部沸腾法对原料预处理、硝酸铁催化热解、不同气氛下热解对产物半焦反应性的影响,并研究了半焦对亚甲基蓝的吸附动力学,主要结果如下:研究结果表明CO2气氛下热解蔗渣制得的生物焦炭的反应性最高、CO下的反应性次之,H2的反应性最弱。XRD和RAMAN分析表明,CO2气氛下热解半焦的芳香层堆垛间距较大,为2.52nm,半焦中石墨结构含量低,有序性差。H2气氛下的半焦,芳香层堆垛间距变小,为2.0 nm,半焦的炭结构紊乱度降低,反应性差。对CO2下热解半焦的拉曼光谱进行了分峰处理,其ID3/IA11及ID4/IAl1分别为0.548和0.135,较其它四种高。强氧化性气氛下热解降低了生物焦炭的微晶结构有序程度,而强还原性的H2下热解促进了小芳香环向大环的聚并,增加了微晶结构的有序性。甘蔗和桉木经内部沸腾法处理后,焦炭产率随温度的升高而降低。热解桉木焦的反应性由处理前的0.02 min-1增加到0.08 min-1,变化明显,蔗渣焦由处理前的0.015 min-1增加到0.02 min-1,变化不明显。采用硝酸铁催化可明显提高桉木热解生物焦炭的反应性,由于Fe3+在热解过程中,插入了炭层间,d002间距由催化前的0.341nm增加至0.382 nm。在Fe3+催化作用下,随着温度的升高,热解焦的反应性下降明显,在800 ℃C时,生物焦的反应性几乎为0,XRD分析表明,产物几乎为石墨化碳结构。通过对生物焦的吸附动力学研究发现,吸附过程符合langmuir方程和Lagergren准二级动力学方程。内部沸腾法、硝酸铁催化、CO2气氛三种热解焦对亚甲基蓝的吸附量分别为6.32 mg.g-1,6.62 mg.g-1和 5.94mg.g-1,吸附速率分别为 0.045 min-1,0.043 mi--1 和 0.045 min-1,都大于原样焦对亚甲基蓝的吸附量和吸附速率(5.18 mg.g-1和0.034 min-1)。