【摘 要】
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拉曼光谱分析可用于碳材料的结构演化表征，是一种研究生物碳材料结构的重要手段。本文通过共焦显微拉曼光谱仪的应用，探索不同热解温度（500-900℃）条件下所制备的污泥基生物炭的结构变化，开发污泥基生物炭结构表征方法。结果表明，拉曼信号的荧光干扰与生物炭的理化特性有较强的相关性。随着热解温度增加，拉曼漂移系数减小，这与污泥基生物炭挥发分含量、H/C和O/C比变化趋势一致。其中，漂移系数与挥发分含量和H
【基金项目】
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国家重点研发计划（2020YFC1908700）； 安徽省自然科学基金项目（2008085ME161）；
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拉曼光谱分析可用于碳材料的结构演化表征，是一种研究生物碳材料结构的重要手段。本文通过共焦显微拉曼光谱仪的应用，探索不同热解温度（500-900℃）条件下所制备的污泥基生物炭的结构变化，开发污泥基生物炭结构表征方法。结果表明，拉曼信号的荧光干扰与生物炭的理化特性有较强的相关性。随着热解温度增加，拉曼漂移系数减小，这与污泥基生物炭挥发分含量、H/C和O/C比变化趋势一致。其中，漂移系数与挥发分含量和H/C的相关性指数分别是0.97和0.94，其变化规律可用来更为准确的评估生物炭挥发分含量和H/C的变化。同时，生物炭在拉曼光谱中的特征峰强度比D/G随着热解温度增加而增强，表征了污泥基生物炭无序化程度增加的过程。谷区域（V）与D峰强度比IV/ID随热解温度减小，表明具有缺陷的稠合芳环结构的比例增加；另外，经分峰拟合后得到的ID1/IG1变化较小，而ID2/IG2呈增加趋势，证实了小分子侧链基团断裂形成的化合物部分沉积在炭表面，形成缺陷和非晶结构；IG1/IG2随着热解温度增加而减小，表明了炭基材料键角有序与无序比随着热解温度的增加而降低。因此，拉曼光谱能用于表征污泥基生物炭的微观结构变化，反映其结构演变规律。
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