在本科实验教学中探索基于生物炭的多孔容量脱离离子装置,用于化石废水处理:理解,开发和实践
Geming Wang1, Shiyu Zhou2, Ziheng Yang1
1Hubei Key Laboratory of Plasma Chemistry and Advanced Materials, Wuhan Institute of Technology, Wuhan-430073, China.
ACS omega
|September 8, 2025
概括
本研究介绍了使用生物炭电极进行电容脱离离 (CDI) 的本科课程. 学生学习如何创建和测试用于处理工业废水的CDI系统,培养可持续技术的实际技能.
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:
- 容量脱离离子 (CDI) 对于工业废水处理至关重要.
- 高效的电极材料对于CDI性能至关重要.
- 需要在CDI技术方面进行实用,跨学科的培训.
研究的目的:
- 为基于多孔生物炭的CDI系统开发一个本科实验教学框架.
- 整合CDI技术的理解,开发和应用.
- 在电极合成和CDI设备操作方面提供实践经验.
主要方法:
- 通过生物质热解来合成生物炭电极.
- 电容消离子 (CDI) 装置的组装.
- 材料表征和电化学分析.
- 石膏废水的处理.
主要成果:
- 从生物质中成功合成生物炭电极.
- 证明了CDI设备的制造和操作.
- 学生获得了材料表征和电化学分析方面的实践技能.
- 使用生物炭CDI系统有效处理石废水.
结论:
- 开发的框架有效地培训本科生学习CDI技术.
- 跨学科的方法将材料科学和化学工程联系起来,以实现可持续的废水处理.
- 这种实践课程增强了学生在实际应用中的理解和技能发展.
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