优化微藻采集电活性膜性能:对电过的膜配方和操作参数进行响应表面方法研究
Azeem Mushtaq1, Hoon Cho2, Asma Batool3
1Department of Civil and Environmental Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon, 34141, Republic of Korea; School of Energy and Environment, City University of Hong Kong, Kowloon Tong, Hong Kong SAR, Hong Kong; Department of Chemical Engineering, COMSATS University Islamabad, Lahore Campus, Pakistan.
Chemosphere
|December 20, 2023
概括
不钢网 (SSM) 上的电活性膜有效地收获微藻,克服了传统的膜污染. 优化的电沉积和电过参数实现了超过90%的排斥效率和改进的流量回收.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 传统的过膜遭受持续的污染,限制了它们的效率和寿命.
- 电活性膜提供了一个有前途的解决方案,以减轻污染和增强分离过程.
- 微藻收获对于生物燃料生产和废水处理至关重要,但需要有效的方法.
研究的目的:
- 开发和优化用于微藻采集的不钢网 (SSM) 上的电活性金属薄膜.
- 为了研究电位和电过参数对膜性能的影响.
- 为了确定最佳的操作条件,以高效和高流量分离微藻.
主要方法:
- 薄型电活性金属薄膜是在SSM上使用电解压制造的.
- 使用响应表面方法 (RSM) 来优化电沉积和电过参数.
- 在连续和间歇电过模式下评估了微藻收获性能.
主要成果:
- 最佳的电沉积参数:1000μA/cm2的电流密度和5分钟的沉积时间.
- 最佳的电过参数:20V/mm电场强度和1分钟的应用时间.
- 实现了>90%的实验性排斥效率,并最大限度地恢复了流量.
结论:
- 开发的电活性SSM膜对微藻收获有效.
- 优化的电沉积和电过参数显著提高了性能.
- 这项研究为改进基于膜的微藻收获系统提供了宝贵的见解.
