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　活性炭是利用富碳的原料，通過物理或化學的方法，經炭化活化制得的產品。制造活性炭的原料包括各種煤炭（約占52%）、木材（約33%）、椰子殼和各種堅果殼、果核（10%）、以及其它農林副產品（少于5%）。煤炭作為一種重要的化工原料，特別是在我國的煤炭供應嚴重不足的情況下，用煤炭生產活性炭成本較高。近年來，由於我國天然林保護工程的實施，國內木材產量銳減，擴大木質活性炭生產規模也受到限制。而另一方面，國際市場上商業活性炭的價格持續下降。隨著我國社會經濟快速發展和世界經濟一體化進程，尋找價格低廉且資源豐富的活性炭生產原料已成為我們的當務之急。竹材，是一種可再生的林業產品，它的化學組成與木材基本相同（纖維素、半纖維素和木素等），作為活性炭的生產原料有著廣闊的前景。采用竹材生產活性炭不僅能獲得經濟效益、社會效益和生態效益，又能促進竹類資源的產業化開發與提升。研究中的有關成果（例如表面化學特性與相吸附能力的關系、一步法制備高效活性炭工藝、炭化過程的兩步連續反應數學模型、和活性炭的表面官能團及其化學吸附機理的研究等）引起國內外同行的廣泛關注，紛紛來信索取論文單行本，并通過電子郵件深入討論。正是基于創造性地利用農業廢棄物轉換成高效的環保產品，2001年10月與新加坡南洋理工大學賴奕章(Lua Aik Chong)教授共享由Asian Economic Review 主辦的2001年亞洲發明大獎(Asian Innovation Award 2001)。本人愿為我國竹材資源的合理利用、高效低價活性炭的開發生產、吸附分離理論體系的完善、以及開發活性炭的應用新領域貢獻自己微薄的力量。

本發明公開了一種利用餐廚垃圾制備生物炭的方法，將餐廚垃圾晾曬至含水率降到10%以下后粉碎的顆粒投入碳化爐內，通入氮氣加熱，以2-10℃/min升溫至200～300℃恒溫30～60min；以5～20℃/min升溫至350～500℃恒溫1～4h；然后在缺氧條件下降溫至80℃出料；粉碎后過100目篩獲得生物炭。本發明操作簡單，制備出的生物炭比表面積大，應用于農田可改良土壤的性質，提高土壤肥力，節約農業生產成本，修復受污染土壤；減少了餐廚垃圾對環境的污染，為餐廚垃圾處置提供一條新的途徑，引領餐廚垃圾產業向低碳、可持續健康發展，具有廣闊的推廣應用前景。

蘭炭也稱半焦碳，是由低變質煤在隔絕空氣的情況下加熱獲得的固體產品。在蘭炭生產過程中，小于3 mm的蘭炭粉末約占總質量的10%，這部分蘭炭粉(半焦)是用廉價的末煤干餾而成，成本較塊煤降低近20%。因其粒度小，不符合生產工藝要求，只能被當作低級燃料廉價處理或被棄置于河道或地頭。這不僅造成大量能源浪費，限制蘭炭的經濟效益，而且對環境造成嚴重污染。 利用蘭炭末制備新材料是有意義的事情，將其改性制備成高性能的鋰電池，不僅可以大幅提升蘭炭的經濟效益，減少廢料堆環境的污染，也將降低鋰離子電池的成本。目前研究表明：對蘭炭末進行高溫石墨化處理，性能可以達到鋰離子電池負極的性能指標。放電容量達到了300mAh/g以上。循環壽命，循環300次后，容量沒有衰減。該項目對環境保護和資源利用有較大的益處，與現有鋰電池負極材料相比，有一定的成本優勢。

項目簡介 雙甘膦是農藥草甘膦的中間體，草甘膦是一種高效、低毒、光譜、安全的除草劑， 具有良好的內吸、傳導性能，是目前除草劑產量最大的品種。雙甘膦產生的廢水不僅量 大且污染負荷高，很難處理。根據本項目利用鐵炭微電解方法處理雙甘膦生產產生廢水， 不僅成本低、以廢治廢，已開發成套處理裝備，處理效果顯著，相類似的化工廢水處理 可采取類似工藝和裝備。 產品性能、指標 采用鐵炭微電解為主要工藝處理雙甘膦

傳統的無鹵膨脹型阻燃劑 (IFR) 是由酸源聚磷酸銨 (APP) 、炭源季戊四醇 (PER) 和氣源三聚氰胺 (MA) 所組成，季戊四醇雖然具有較好的成炭性，但由于其分子量低，與材料相容性差、熱穩定性和耐水性差，在與樹脂的高溫復合加工過程以及所制備的阻燃材料在潮濕環境中使用受到很大的限制。 該成炭劑TT4與聚磷酸銨APP按TT4 : APP=1 : 2的配比，在聚合物中IFR重量配比30%時，阻燃氧指數達到35以上，同時達到UL-94 V0級別，無溶滴現象，比傳統的三嗪類成炭劑的綜合成炭效率高，可廣泛應用于聚烯烴、聚苯乙烯類樹脂 (ABS和HIPS等) 、PBT、PET、尼龍、環氧樹脂、不飽和樹脂、聚氨酯、聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、彈性體等多種場合。該成炭劑具有THEIC的超支化結構，具有優異的成炭能力，可以形成致密的炭層厚度和堅韌的炭層強度，與聚磷酸銨等P-N系無鹵阻燃劑配合，具有十分理想的協同效應，賦予材料卓越的阻燃性能，是十分理想的。 目前市場上三嗪類成炭劑均采用三聚氯氰為起始反應物，涉及溶劑后處理和氯化氫尾氣處理問題，對環境有一定的污染且生產成本高。本項目以THEIC為主要原料，通過固相熔融反應，反應過程中無溶劑，產品質量穩定。

針對秸稈直接還田難、綜合利用率低、焚燒污染嚴重，土壤碳庫匱缺、耕地質量提升乏力等“老、大、難”問題，沈陽農業大學率先提出了“秸稈炭化還田”新理論，確立了“以生物炭為核心，以炭化技術為基礎，以生物炭基肥料和生物炭基土壤改良劑為主要發展方向，兼顧能源化利用”的技術路線。2005年以來，圍繞“生物炭暨秸稈炭化綜合利用技術研究與應用”，項目組先后突破了生物炭規模化制備與農業應用關鍵技術，構建了全產業鏈技術體系，推動了成果高效轉化，為秸稈間接還田開辟了一條新途徑。    1. 研發出“半封閉式亞高溫缺氧干餾炭化工藝”和“組合式多聯產生物質快速炭化設備”，突破了秸稈“低成本、大批量制炭”的產業技術瓶頸。該工藝設備對原料適應能力強、生物炭生產效率高、能耗低，有效解決了農作物秸稈密度低、含水量高、預處理能耗大、炭化效率低等問題。所制備的生物炭含碳量高、孔隙豐富，可廣泛用于土壤碳封存、農田溫室氣體減排、化肥減量增效、耕地質量提升等領域。    2. 開發出生物炭基肥料等系列生物炭基農業投入品，集化肥減量、土壤改良、節本增效等功能于一身，寓土壤改良與土壤利用之中，突破了生物炭規模化田間應用技術瓶頸。綜合運用作物學、土壤學、植物營養學、微生物學、生物信息學等方法，系統揭示了生物炭固碳、改土、保肥、持效、促生作用規律與機制。在此基礎上，遵循養分歸還學說和農田生態系統物質循環規律，發明了以生物炭為載體生產專用肥料、土壤改良劑、水稻育苗基質的技術與方法，開發出以生物炭基肥料為代表的系列生物炭基農業投入品，能夠在不增加農民生產成本的情況下實現秸稈間接還田，解決了生物炭直接還田成本高、推廣難、市場化程度低等問題，打通了生物炭規模化田間應用“最后一公里”，改變了化學類緩控釋肥料只減肥、改土作用不明顯、只在當季起作用的局面。    3. 開展了大規模試驗示范，構建了“分散制炭、集炭異地深加工”產業模式，實現了成果轉化。針對集中處置利用與秸稈等農林廢棄物分布廣、收儲運困難之間的矛盾，構建了“分散制炭、集炭異地深加工”產業模式，將產業鏈中的運輸成本降低約 70%；制定了《生物炭基肥料》農業行業標準并首次發布，突破了制約生物炭技術產業化和行業健康發展的“瓶頸”問題。    截至 2016 年底，項目技術累計推廣 1090.2 萬余畝，輻射全國 20 余個省（市、自治區）。其中，2014-2016 年，項目技術推廣應用 575 萬畝，新增銷售額 19665.6萬元，新增利潤 2359.9 萬元，節支增收 42890.9 萬元。合計新增經濟效益 45250.8萬元。

炭材料因其具有豐富的組織結構和許多優異的性能而獲得了廣泛的應用，焦炭、炭黑、活性炭、炭纖維等炭材料早已深入到社會生活的各個領域并為人們所熟知，炭富勒烯及炭納米管的發現引起了人們對納米級炭材料的研究熱潮。炭元素同時可以形成球狀結構，粒徑大小范圍從幾十納米至幾十微米間的球形炭材料，由于具有耐熱、耐化學腐蝕性、強度高、粒徑大小及比表面積可調，可在吸附、儲能儲氣、納米器件、催化劑載體、潤滑劑等方面得到廣泛的應用。 從瀝青制備炭微球已為人們所熟知，具體方法有直接熱縮聚法、液相乳化法、懸浮法，所得到的炭球粒徑一般在幾十到上百微米。近年來興起了一些新的制備炭微球及納米球的方法，如加壓炭化法、電弧放電法、氣相沉積法、熱解法等，極大的豐富了炭微球及納米球的制備工藝。然而，這些方法總是存在這樣或那樣的局限性，如工藝繁瑣、收率低、產品不均一、成本高等。 本技術提供一種單純以聚丙烯腈為前驅體的生產炭微納米球的方法，該方法直接以聚丙烯腈球為前驅體制備炭納米球，無需共聚或包覆其它需去除性物質。該方法工藝簡單，產率高，適于大規模生產。 具體工藝包括： 1.聚丙烯腈球的無皂乳液聚合 將單體丙烯腈、無離子水以一定比例混合，氮氣保護下劇烈攪拌以除去空氣，然后升溫，加入引發劑進行乳液聚合，反應2～8h，得到白色聚丙烯腈乳液；將該乳液冷凍干燥后得到粒徑為150～500nm的聚丙烯腈球的白色粉末。 2.聚丙烯腈球的穩定化 將步驟（1）得到的聚丙烯腈微納米球粉末置于鼓風干燥箱中，程序升溫，在180～350℃進行預氧化穩定化處理，氧化時間為1～10h，得到棕色或黑色聚丙烯腈微納米球。 3.聚丙烯腈球的高溫炭化 將步驟（2）得到的穩定化后的聚丙烯腈球在惰性氣體保護下于700～1500℃程序升溫，進行炭化處理0.5～5h，得到黑色聚丙烯腈基炭微納米球。 球徑可控且純度極高，無需分離等后續工藝。如果進一步石墨化可獲得微納米石墨球。

該催化劑屬專利技術，該催化劑適用于焦化廢水處理。 鋼鐵工業煉焦工藝是以煤為原料，在隔絕空氣條件下將煤加熱到960-100℃，得到焦碳和一些化工產品。同時，在生產過程中產生大量難以生物降解的芳香族有機物、雜環及多環化合物，且酚含量較高，這些污染物如果未經處理或處理不當隨廢水排放，將對水體產生嚴重污染。國內外對焦化廢水的處理都沒有理想的處理方法。 目前，用固體催化劑處理焦化廢水的方法主要有催化濕式氧化法、光催化氧化法等。催化濕式氧化法是八十年代國際上發展起來的一種處理高濃度難生物降解有機廢水的處理技術（US 4699720,1987）。它是在反應釜中，在催化劑作用下，于高溫高壓條件下用氧氣或空氣直接將污水中的有機物氧化成CO2、H2O等無害物，以達到凈化的目的。至今有多種過度金屬氧化物被認為對濕式氧化有催化活性，中國大連化學物理研究所（水處理技術23(1997,2)83-87）提到的貴金屬系列催化劑的活性高、壽命長，但價格昂貴，使其應用受到極大的限制。光催化氧化法是光催化過程采用半導體材料為催化劑，在可見或紫外光作用下，有一部分近紫外光（290-400nm）極易被有機污染物吸收，在有活性物質存在時發生強烈的光化學反應，使有機物發生降解。半導體光催化劑主要有TiO2、ZnO、WO3等物質，其中以TiO2光催化劑的研究最為活躍（應用化學18（2001（11））912-914）。光催化氧化技術對染料廢水、農藥廢水、酚類物質及制藥廢水都有較好的處理效果，但此工藝要實現工業化還需要在提高催化劑的活性、解決催化劑的分離、開發高效光反應等方面取得突破性成果。 技術內容： 主要解決的技術問題是：提出一種處理焦化廢水用催化劑的制備方法，應用該催化劑與H2O2共同作用催化氧化處理焦化廢水。 這種活性炭載氧化銅催化劑，其組分和含量為：氧化銅重量百分比含量為1.0-5.0%，活性炭重量百分比含量為95.0-99.0%。 技術特點： 活性炭載氧化銅催化劑的制備是以硝酸銅為原料，以活性炭為載體，將氧化銅載到活性炭上，催化劑制備方法簡便、價格低廉、穩定性好、催化活性高。用該催化劑催化氧化處理焦化廢水，可在35-40°C條件下直接進行，易于操作，反應條件溫和，COD去除率高。

本發明公開了一種能安全吸附水體中鎘的生物質炭的制備方法，包括以下步驟：1)、將收割后的象草除雜后風干，然后依次進行粉碎、烘干；2)、粉碎烘干后的象草放入炭化爐內，然后以4～6℃/min的速率升溫至480～520℃進行隔氧炭化反應，保溫反應1.8～2.2h；3)、將步驟2)所得的炭化后象草冷卻至室溫，粉碎過篩，得生物質炭。本發明克服了現有吸附技術治理重金屬污水過程中吸附效率不高、易導致二次污染和成本較高這三大問題；同時對植物廢棄物中碳素進行了穩定封存，減少了二氧化碳排放，具有顯著的生態效益。

本發明通過一種特征電場激勵植物釋放原生態空氣負離子，而非依靠電離空氣產生人工負離子的方法凈化空氣，其突出特點是綠色環保，植物空氣負離子對人體健康有益，但電離空氣產生的高濃度的空氣負離子據報道對人體健康無益。不同于傳統的空氣凈化方式，該技術不會產生二次污染，其應用前景廣闊，現已獲得國家發明專利2項，實用新型專利多項。目前，需尋找投資合作使其盡快產業化。