顺序优化过程,以实现从野生棘灌木中获得活性炭的可持续合成,用于4-尼托芬醇和工业废水处理

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境科学 环境科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 木植物 (Prosopis juliflora) 是一种环境的麻烦,它为可持续的活性碳生产提供了一个机会.
• 使用这种生物质进行活性碳合成的先前方法涉及与酸激活的连续的炉-微波装置,但缺乏中间步骤优化.
• 优化合成途径对于开发高效和成本效益的活性碳吸附剂至关重要.

研究的目的:

• 为了优化中间合成步骤 (化学浸,碳化,微波激活) 来从Prosopis juliflora生产活性炭.
• 为了比较基活性炭 (BAC) 与来自相同生物质的酸活性炭 (AAC) 的性能.
• 评估BAC在环境修复应用中的潜力,包括从工业废水中去除4-二和化学氧需求 (COD).

主要方法:

• 化学浸,碳化和微波激活的顺序优化,用于Prosopis juliflora的基激活.
• 基活性炭 (BAC) 和酸活性炭 (AAC) 的表征,使用评估结晶度,表面积和孔积的技术.
• 对BAC和AAC用于4 - 尼托醇 (4-NP) 的吸附和从工业废水中去除COD的性能评估.
• 评估吸附剂再生和在连续包装列中的应用.

主要成果:

• 与AAC相比,优化基激活产生了具有更晶体结构和更快的吸收动力学的BAC.
• BAC显示了对4-尼托醇 (576毫克/克) 的显著更高的吸附能力,超过了优化AAC的45%.
• 与AAC相比,BAC的BET表面积 (1319 m2/g) 和微孔体积 (0.524 cm3/g) 较高,对最佳激活的微波能量要求要低得多.
• 巴克实现了80%的COD从工业废水中去除,超过了AAC (61%),并且在连续列研究中显示出有希望的结果.

结论:

• 优化Prosopis juliflora的基础激活为环境修复提供了高性能活性炭的可持续途径.
• 与AAC相比,从这个棘树中获得的BAC提供了优越的吸附能力和污染物的效率.
• 再生潜力和工业废水处理的有效性突出显示BAC是环境清洁的可行解决方案.