熔盐热解松木屑生物炭的CO2 捕获与微波吸收协同性能研究

　　针对CO2 排放与电磁污染问题，研究人员通过LiCl熔盐热解松木屑制备多孔生物炭，探究其CO2 吸附与微波吸收性能。结果表明，700°C热解产物MPS700兼具最优CO2 吸附量（2.79 mmol/g）和微波吸收性能（RLmin =-50.2 dB），归因于其高比表面积和活性氧/缺陷碳结构，为环境治理与功能材料开发提供新思路。

　　

随着工业活动加剧，二氧化碳（CO₂
）排放导致的温室效应与电磁波（EM）污染已成为威胁生态环境与人类健康的两大难题。传统多孔生物炭制备依赖高腐蚀性化学活化剂，而松木屑等生物质废弃物虽储量丰富，但其高值化利用仍面临工艺复杂、性能单一等挑战。安徽农业大学与江苏大学联合团队创新性采用低熔点LiCl熔盐热解松木屑，成功制备出兼具CO₂
捕获与微波吸收双功能生物炭，相关成果发表于《Biomass and Bioenergy》。

研究团队通过熔盐热解（600-800°C）结合氮气保护制备系列生物炭（MPS600-800），采用比表面积分析（BET）、X射线衍射（XRD）等技术表征材料特性，并通过CO₂
吸附测试与矢量网络分析仪评估性能。

物理和化学性质
电镜显示LiCl熔盐使生物炭形成纳米级片层与数百纳米大孔结构（MPS700），XRD证实其石墨化程度提升。拉曼光谱表明缺陷碳（D带）与活性氧含量随温度升高先增后减，700°C时达到峰值。

CO₂
捕获性能
CO₂
吸附量呈火山型曲线，MPS700在25°C、100 kPa下吸附量达2.79 mmol/g，归因于其最大比表面积（SSA=635 m²
/g）与丰富微孔（0.5-0.8 nm），其吸附机制主要为物理吸附与氧缺陷位点化学吸附协同作用。

微波吸收性能
MPS700在2.6 mm厚度时实现最小反射损耗（RL_min
=-50.2 dB）与6.05 GHz有效吸收带宽（EAB），优于多数非磁性碳材料。介电损耗分析表明，导电损耗与界面极化（源自氧官能团/缺陷碳）是主要吸收机制。

结论与意义
该研究开创性实现生物炭CO₂
捕获与微波吸收功能集成，MPS700的双重优异性能源于LiCl熔盐诱导的层次孔结构与活性位点调控。相比传统KOH活化法，熔盐热解工艺更环保高效，为生物质废弃物资源化与环境污染治理提供新范式。未来可通过掺杂改性进一步优化介电性能，推动其在工业碳捕集与隐身材料领域的应用。