生物质衍生碳材料的制备及其性能研究

生物质种类繁多，分布广泛且数量巨大，具有可再生和可降解的特性，是人类生产生活中不可或缺的重要资源。虽然生物质资源丰富，但由于煤、石油和天然气等化石资源的利用更大地促进了现代文明和经济的快速发展，长久以来生物质资源不能被充分有效地开发利用，一方面造成了对生态环境的污染和破坏，另一方面也造成了生物质资源的极大浪费。进入21世纪以来，随着化石资源的日益枯竭，环境污染和能源危机越来越成为经济和社会发展的制约因素，如何对生物质进行资源化利用已经变得迫在眉睫，引起了各国政府和科研机构的高度关注。 
生物质富含有机物，用来制备多孔碳材料已成为近年来生物质资源化利用的新兴技术之一。它主要是将生物质炭化形成新型生物质衍生碳材料，而这些生物质衍生碳材料由于具有较大的比表面积和优异的吸附性能，在溶液脱色、净化气体和污水处理等行业得到了广泛的应用。 
本书共8章，第1章介绍生物质材料及生物质衍生碳材料，第2章和第3章分别介绍微波热解法制备污泥和落叶衍生碳材料工艺优化研究，第4章介绍添加不同生物质对污泥衍生碳材料特性的影响，第5章~第7章分别介绍不同生物质衍生碳材料对工业染料的吸附，第8章介绍花生壳和污泥衍生碳材料的再生。本书内容主要涉及生物质衍生碳材料的制备及吸附研究，旨在为废弃的生物质资源化利用和工业印染废水的治理提供理论参考，既使废弃的生物质得到有效处理处置，又能达到以废治废的目的，符合节约资源和保护环境的理念和政策导向。 
著者近年来主要从事生物质衍生碳材料的制备和应用等方面的研究工作，主持山西省科技厅工业攻关项目（20100321086）、山西省教育厅高校科技创新项目（20111029）和山西省科技厅自然基金项目（2015011018）等研究工作，参与山西省“1331工程”和山西省重点学科建设项目，承担并参与完成多项产学研项目。本书内容是在以上研究基础上整理和总结而成的，是著者多年来的研究成果，其中部分成果已在相关学术期刊发表。希望本书可以促进读者对生物质衍生碳材料制备及其应用方面的学习和理解，为我国生物质资源化利用相关的科学与技术发展提供理论参考、技术指导和案例借鉴。 
本书在实验和资料收集过程中得到了同仁和同学的大力支持和帮助，感谢各位同仁和太原工业学院高强、王上文、谭英、王浩楠、张剑虹、刘诏、王丽霞、任赵敏等对本书的贡献。本书在撰写过程中参考了部分学者和专家发表的文献，对原作者的辛勤劳动表示谢意。化学工业出版社的编辑为本书的编辑出版付出了辛勤的劳动，在此一并感谢。 
限于著者水平及撰写时间，书中疏漏和不足之处在所难免，恳请各位同行和专家学者不吝赐教，谨致谢忱！ 

著者 
2021年6月 

本书主要介绍了生物质衍生碳材料的研究进展、微波法制备生物质衍生碳材料的工艺优化研究，以及添加不同生物质对污泥衍生碳材料的影响，重点介绍了污泥和农林生物质衍生碳材料对工业染料的吸附动力学和吸附热力学等吸附机理，并介绍了生物质衍生碳材料的再生技术。 
本书紧密结合本学科的前沿进展和应用前景，具有一定的创新思想和科学价值，可供生物质资源化利用、碳材料制备和应用、染料废水处理等领域的工程技术人员、研究人员和管理人员参考，也可供高等学校环境科学与工程、资源循环科学与工程、化学工程及相关专业师生参阅。