1. 研究目的与意义
研究目的：探究竹炭中有机质含量，将有机质含量高的固体物质制备成碳；研究不同制备条件下竹炭的氧化稳定性，为竹炭的后期研究提供基础材料与相关数据。
研究意义：生物炭的稳定性，一方面将直接决定着生物炭保持在土壤中时限以及生物炭对控制温室气体释放和减缓温室效应的贡献，另一方面生物炭的稳定性也决定着它对水土保持的有效时长。毛竹直接焚烧会污染大气环境，加重大气温室效应，损害人体健康。通过生物炭技术将其封存在土壤中，不但可以减少在焚烧过程中的污染，还可以发挥其增肥、保持水土等优点。
2. 国内外研究现状分析
对于生物炭的稳定性因素研究较为广泛的是燃烧温度、氢碳摩尔分数比和氧碳摩尔分数比、土壤特性以及气候条件等，但影响程度研究较少。除了直接测定自然条件下土壤呼吸速率以外，主要从生物稳定性、物理稳定性、化学稳定性三个方面研究。
对于生物和物理稳定性研究，检测实验通常是采用不同温度下接种微生物培养的方法。如采用不同温度(30℃或70℃)与微生物、营养物质及人为干扰等因素相结合，在不同的因素组合下对黑碳(Black Carbon)进行培育，进而探究生物氧化、非生物氧化的具体过程和黑炭的稳定性。
物理稳定性的检测，除了上述在恒温培育过程中探索物质的损失外，主要看其燃烧温度对碳稳定性的影响。Ohimori等研究发现生物炭的碳含量与生物炭的产量呈负相关，当温度由300℃升高到800℃时，碳含量从56%提高到93%，而生物炭产量由67%降低到26%，热解导致的挥发作用不影响原材料的结构，但会引起体积减小或萎缩。另有科学家认为，低温下制备的生物炭更适合控制养料肥分的释放，而高温下的生物炭的性质更类似于活性炭，但这时候的生物炭具有疏水表面，可能会限制土壤的储水能力。由于制备温度的不同导致了生物炭稳定性和物理化学的差异，在部分层面上解释了为何有的生物炭稳定而有的生物炭又极易降解的原因。对于化学稳定性而言，研究人员认为虽然其稳定机理尚不清晰，但氧化必定是一个重要的因素，故通常采用不同的氧化剂对物质进行氧化实验，分析氧化过程中的碳含量变化以及物质结构性质的转变对自身固碳能力、有机碳周转过程等的影响。
3. 研究的基本内容与计划
2015年12月至2016年1月，查阅竹材热解和竹材炭化方面的文献，完成开题报告，按照任务书要求，初步开展毛竹热解实验；深入学习土壤中有机碳含量的测定方法；2016年2月至3月，选用干燥过后的竹材，对其进行粉碎磨屑，选取60100 目，干燥后分别在300℃、400℃、500℃、600℃和700℃温度下热裂解制备竹炭。对产物进行工业分析、红外光谱分析，并分别对其进行氧化处理，将测量土壤中有机碳含量与稳定性的方法用于生物质炭研究；
2016年4月，选取过滤后的反应液测量分光光度，选取过滤过后并已干燥的生物质炭，对其进行元素分析、红外光谱分析，研究不同制备条件下竹炭的氧化稳定性；2016年5月至6月，总结实验数据，通过与以往文献的对比分析，明确K2Cr2O7 硫酸溶液这一强氧化剂对竹炭稳定性的影响；撰写毕业论文、按照评审要求进一步完善竹炭氧化稳定性实验和数据分析，答辩、提交论文定稿。
4. 研究创新点
生物炭的稳定性直接决定着其保持在土壤中的时限，以及对减缓温室效应的贡献。本研究创新性地将测量土壤中有机碳含量与稳定性的方法用于生物质炭研究，将加深对竹炭的认知，并为竹炭作为肥料使用提供一些数据基础。
