近日，我校资源化工与材料教育部重点实验室，依托自主研发的在线颗粒采样微型反应流化床，系统探究了不同类型生物炭的气化动态演变规律，并揭示其差异产生的本质原因。研究发现，低灰分与高灰分生物炭的气化速率随时间演变曲线存在显著差异：低灰分生物炭表现出 “下降-上升-下降” 的变化特征，而高灰生物炭则呈持续下降趋势。当高灰分生物炭脱除矿物质后，其气化特性与低灰分生物炭高度吻合，这一结果证实灰分含量是导致不同生物炭气化演变规律差异的决定性因素。此外，团队还建立了不同类型生物炭气化的新机理：低灰分生物炭的气化速率演变由碳结构本征反应性主导；而高灰分生物炭在气化过程中，因催化活性矿物质逐步释放、灰层阻力持续增加，其气化速率随时间呈持续下降趋势。本文研究成果进一步丰富并完善了生物炭气化理论体系，为不同类型生物质气化技术的研发与应用提供了重要理论支撑和实践指导。

图 不同灰分含量生物炭气化速率演变机制

  相关研究成果以“Updating mechanism of time-dependent biochar gasification rate: Insights into ash-induced effects”为题发表于Chemical Engineering Journal上，沈阳化工大学博士研究生张虹为第一作者，沈阳化工大学贾鑫副教授、许光文教授、王树荣教授为论文共同通讯作者。