一种由油性钻井污泥和切片制成的新型生物炭复合物:结构特征和电化学特性
Qi Feng1, Jianhua Shu2, Zao Jiang1
1State Key Laboratory of Coal Mine Disaster Dynamics and Control, Chongqing University, Chongqing, 400044, China.
Environmental research
|July 30, 2023
概括
本研究提出了一种环保方法,将页岩气钻井废物转化为生物炭复合材料. 这些复合材料有效地处理废水,为石油和天然气行业的副产品提供可持续的解决方案.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 页岩气钻探产生大量的危险废物,给环境带来挑战.
- 目前的处置方法往往是昂贵的,对环境有害的.
- 石油和天然气行业需要可持续的废物管理和资源利用.
研究的目的:
- 开发一种环保和低能耗的方法,用于将基于石油的钻井污泥 (OBDS) 和基于石油的钻井切片 (OBDC) 转化为生物炭复合材料.
- 研究这些生物炭复合物的电化学特性,包括酸 (HF) 处理的影响.
- 评估开发的生物炭复合物的有效性,作为废水处理的电极.
主要方法:
- 碳化之后的激活被用来合成OBDS和OBDCs的生物碳复合物.
- 准备了不同的复合变体:OS (OBDS),OC (OBDC),OSC (OBDS + OBDC) 和OSC-HF (HF处理的OSC).
- 使用合成复合材料作为电极进行了电化学表征和废水处理实验.
主要成果:
- 与其他变体相比,OSC复合材料表现出更高的特定表面积和石墨化程度.
- OSC电极表现出高氧演变潜力和低电荷转移阻力,归因于SiO2含量.
- 该OSC电极实现了OBDS超的79.4%的化学氧气需求去除效率,并显示出良好的可重复使用性和稳定性.
结论:
- 开发的碳化激活方法为OBDS和OBDC的处置和资源利用提供了一个有前途的途径.
- 合成的生物炭复合物 (OSC) 作为有效的废水处理的电极有效地起作用.
- 这项研究突出了废物价值化和环境修复同时发挥的潜力.
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