1. 研究目的与意义（文献综述）

多孔碳材料具有高比表面积、大孔容、化学惰性、热稳定性好、机械强度高、成本低等特点，将在水和气体净化、气体储存、模板、电极材料、生物载体、催化剂载体等方面有良好的应用前景，引起了国内外学者的广泛关注与研究。按照国际纯粹和应用化学协会的定义，孔材料可以根据孔直径的大小分为3类:孔径小于2 nm 的材料为微孔材料(microporousmaterials) ; 孔径在2- 50 nm 的材料为介孔材料(mesoporous materials) ; 孔径大于50nm 的材料为大孔材料( macroporous materials) 。微孔碳材料主要用于小分子的筛选、吸附、催化，介孔和大孔碳材料将在大分子(如: 维生素、染料、聚合物等)的吸附、色谱分离、电化学双电层电容器方面有广阔的应用前景。因此，多孔碳材料的制备基于基础与实际应用研究均有非常深远的意义。

多孔碳材料自1999年首次报道至今已成为了一个新的研究热点，并在一些领域内取得了较大的进展。作为一类新型的多孔碳材料，其在催化和分离上的应用和作为光学器件及纳米反应器受到了人们越来越多的关注，而且在化学、光电子学、电磁学、材料学和环境学等诸多领域也有着巨大的潜在应用前景。

在生物医药领域，介孔碳材料具有较高的比表面积和较大的吸附容量，是一种理想的吸附材料。目前人们已经利用其吸附性能来分离有机大分子、生物大分子和重金属离子。vinu等将不同结构性质的介孔碳分子筛cmk-3应用于细胞色素c的吸附实验，研究表明细胞色素c这一类蛋白质的吸附能力主要取决于介孔的孔容和吸附材料的结构有序性。同时，hartmann等人还考察了有序性的介孔碳分子筛cmk-1，cmk-3和传统的微孔活性碳在无极性的庚烷和极性的丁醇溶液中对维生素e的吸附性能，研究发现在丁醇介质中，拥有较高比表面积和较大介孔孔容的cmk-3表现出最高的吸附性能。

2. 研究的基本内容与方案

研究（设计）的基本内容：1、查阅文献，熟悉课题背景，了解生物质热解原理、调控手段以及研究现状；2、利用固定床反应系统进行生物质（板栗壳）热解、活化实验，为获得较好的实验效果，利用不同比例的硝酸铁和板栗壳的样品在不同温度下进行热解，并收集热解过程中的固、液、气三态产物，并对热解产物进行特性表征，数据分析等；3、调查生物质炭基材料研究现状，用生物质活化制备分层多孔碳材料，对其活化机理做进一步研究；

目标：在实验室平台上模拟生物质热解多联产过程，掌握过程中气、液产物的释放特性以及焦炭理化特性的演变规律，探索热解过程机理，用以指导产物产率与品质上的调控，并在热解多联产中试验平台上开展生物质热解多联产研究，验证其可行性。并制备出具有高附加值的多孔碳材料。

3. 研究计划与安排

第1—3周：完成外文翻译、开题报告和文献综述。

第4—5周：做实验（用不同比例的生物质与活性催化剂在不同温度下进行热解，收集固、液、气三态产物。）

第6—8周： 做实验（分析三态产物的组分及特性）

4. 参考文献（12篇以上）

[1]. chen, y., et al., biomass-basedpyrolytic polygeneration system on cotton stalk pyrolysis: influence oftemperature. bioresource technology, 2012. 107: p. 411-418.collard, f.-x. andj. blin.

[2]. a review on pyrolysis ofbiomass constituents: mechanisms and composition of the products obtained fromthe conversion of cellulose, hemicelluloses and lignin. renewable andsustainable energy reviews, 2014. 38: p. 594-608.yang, h.p., et al.,

[3]. application of biomasspyrolytic polygeneration technology using retort reactors. bioresourcetechnology, 2016. 200: p. 64-71.