废弃的PVDF超膜的变形:优化用于高价值炭生产的热解参数
Isabel Pereira da Silva1, Ali Maged2, Victoria Pinheiro Lima Abreu3
1Department of Sanitary and Environmental Engineering, School of Engineering, Federal University of Minas Gerais, Av. Antônio Carlos 6627, Pampulha, Belo Horizonte, MG 31270-901, Brazil; Department of Separation Science, LUT School of Engineering Science, LUT University, Sammonkatu 12, FI-50130 Mikkeli, Finland.
Waste management (New York, N.Y.)
|October 10, 2024
概括
废弃的聚乙烯化物 (PVDF) 超膜被烧解以产生有价值的膜炭 (MC). 优化条件产生了高质量的MC,具有卓越的碳特性,用于循环经济应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境工程 环境工程
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 非生物降解废物的处置给全球环境和经济带来了重大挑战.
- 回收和上循环对于可持续的废物管理至关重要,减少资源开采和制造能源.
- 废弃的聚乙烯化物 (PVDF) 超膜是大量的废物流,有可能被利用.
研究的目的:
- 通过优化热解,探索废弃的PVDF超膜转化为膜炭 (MC).
- 确定最佳的热解温度和停留时间,以最大限度地提高MC产量和数量.
- 为潜在的工业和环境应用描述产生的MC的特性.
主要方法:
- 废弃的PVDF超膜的热解.
- 使用通用减小梯度 (GRG) 方法优化热解温度 (T) 和停留时间 (t).
- 膜性质 (MC) 属性的表征,包括结构,表面和纹理分析.
- 用因数分析和响应表面方法 (RSM) 来验证优化模型.
主要成果:
- 在最佳的热解条件下 (584°C;111分钟) 产生了31.3±2.6%的MC,含量为242.35 mg/g.
- 因子分析证实了模型适用性,p值为0.001.
- 鉴定证实了PVDF成功转化为具有可取碳特性的MC.
结论:
- 优化的热解过程有效地将废弃的PVDF膜转化为高价值的膜.
- 生产的MC具有卓越的碳特性,适合各种工业和环境应用.
- 这项研究支持循环经济的方法,通过重新利用废弃的PVDF膜.
