通过响应表面方法和物理化学表征,优化了基于圆盘 (Afrostyrax lepidophyllus) 的高孔度活性炭的制备
Gédéon Nzetchuen Kouahou1, Cyrille Ghislain Fotsop1,2, Liouna Adoum Amola1
1Research Unit of Noxious Chemistry and Environmental Engineering, Department of Chemistry, University of Dschang, Dschang, Cameroon.
Royal Society open science
|December 11, 2023
概括
这项研究开发的低成本的活性炭来自Afrostyrax lepidophyllus puck shells. 这项研究开发的低成本活性炭来自Afrostyrax lepidophyllus puck shells. 优化的化学激活产生了多孔材料,有效用于水处理应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境化学环境化学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 基纤维素材料是多孔碳酸性材料的宝贵前体.
- 阿弗洛斯蒂拉克斯 (Afrostyrax lepidophyllus) 的球代表了一个未充分利用的农业废物流.
研究的目的:
- 制备具有高表面积的具有成本效益的活性碳 (ACs) 来自Afrostyrax lepidophyllus球.
- 通过响应表面方法 (RSM) 和盒子-Behnken设计,优化交流准备过程.
- 评估这些ACs作为水处理吸附剂的潜力.
主要方法:
- 使用酸 (性CRP) 和氧化 (性CRB) 来化学激活皮.
- 通过Box-Behnken设计优化活性剂度 (0.5-1.5mol L-1),碳化温度 (300-500°C) 和停留时间 (30-100分钟).
- 使用包括BET,FTIR,XRD,拉曼光谱,SEM和零电荷点 (pHpzc) 在内的技术进行表征.
主要成果:
- 优化的条件产生了高吸附能力:CRP为647.29 mg g-1和CRB为575.15 mg g-1.
- 特定的微孔表面积为CRP的509.05 m2g-1和CRB的27.53 m2g-1.
- 鉴定证实了CRP的酸性和CRB的基本性,表明了量身定制的表面特性.
结论:
- Afrostyrax lepidophyllus的球可以有效地被提升为低成本,高表面积的活性碳.
- 优化的AC显示出在水处理工业中作为吸附剂的巨大潜力.
- 这项研究为农业废物利用在生产功能性材料方面提供了一条可持续的途径.
