《表1 不同材料的孔隙度特征》

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《碱刻蚀木质生物炭活化过硫酸盐的研究》

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图1是木屑、ACW和ACW-15的XRD谱图，从图1可以明显观察到木屑在23.3°处的衍射峰峰强显著强于ACW和ACW-15，并且峰的宽度小于ACW和ACW-15，这是因为木屑的纤维素含量较多，所以结晶度较好[9]。在碳化之后木屑中的纤维素等物质转变为无定形碳结构，因此ACW和ACW-15的结晶度发生了明显的降低。此外通过对比ACW-15和ACW的XRD谱图可以发现它们之间没有明显的变化，ACW-15的XRD谱图中没有出现氢氧化钾的特征衍射峰，说明在ACW-15合成过程中所添加的氢氧化钾已经被完全洗去。在FTIR谱图（图2）中，3 400 cm-1处的吸收为醇和酚中羟基官能团的伸缩振动峰，木屑在焙烧后羟基官能团大量减少，KOH的加入进一步减少了产物中羟基官能团的含量。2 900～2800 cm-1处的吸收峰可能来自于木屑中木质素芳甲氧基的C=H伸缩振动，此吸收峰在ACW和ACW-15中无法观察到，可能是因为碳化过程中的脱H作用。总的来说，木屑在焙烧成生物炭后表面官能团大量减少，并变为无定形结构。材料的孔隙结构对其催化性能至关重要。制备过程中没有投加KOH的ACW比表面积仅为4.5m2/g，而ACW-20的比表面积可达33.1 m2/g。通过比较可以发现，投加KOH可以促进孔结构的产生。随着KOH投加量的增多，材料的比表面积、孔容和孔径也随之增大（表1）。这可能因为在木质碳化成生物炭的过程中，氢氧化钾作为活化剂，使得生物炭表面产生大量的微孔结构。