生物质属于可再生资源，其来源广泛，最具代表性的生物质包括农作物秸秆、稻壳、锯末以及各种植物的外壳等。生物质炭化可形成具有较高活性、发达孔隙结构、较大比表面积等特性的生物质炭。在合适催化剂的作用下，生物质可炭化制备碳纳米管。目前生物质炭化产物在储能、电催化以及吸附等领域得以应用。

生物质椰壳炭和竹炭活性高、纯度高，稻壳可同时提供碳源和硅源，其可能为含碳耐火材料用潜在的新型原料。然而在含碳耐火材料领域，采用生物质为起始原料的研究鲜有报道。课题组初步探究了椰壳炭与Al、Si的反应性，小麦秸秆和稻壳高温还原气氛下反应生成SiC晶须的可能性，以生物质炭为碳源合成MAX相等。研究结果表明：（1）椰壳炭活性高，在相对较低温度下即可与Al或Si反应生成晶须状Al₄C₃、SiC；（2）小麦秸秆和稻壳以一定比例混合后，在高温还原气氛下其自身的碳源和硅源可反应生成SiC晶须；（3）采用椰壳炭和竹炭为碳源时，1400℃即可合成高纯MAX（Ti₃SiC₂、Ti₂AlC）相，且MAX具有层状结构，抗氧化性优良。

专家简介

刘新红，河南省特聘教授，河南省科技创新杰出青年，郑州大学教授、博导，日本静冈大学和英国艾克塞特大学访问学者。主要从事纳米粉体的制备及应用；氧化物-非氧化物复合材料的研究与开发；新型碳复合材料的开发与应用等。主持国家自然科学基金项目、国际合作项目和企业资助的横向项目等，在国内外学术期刊发表科技论文100余篇，出版专著5部，授权国家发明专利15项，获奖成果20余项。