有机废水处理生物炭应用的进展:材料设计,去除机制,创新的机器学习和挑战
Meile Chu1, Jing Zhao2, Mengyuan Zou3
1Henan Chemical Industry Research Institute Co., Ltd., Henan Academy of Sciences, Zhengzhou, 450052, China; Quality Inspection and Analytical Test Research Center, Henan Academy of Sciences, Zhengzhou, 450046, China.
Environmental research
|September 30, 2025
概括
生物炭通过吸附和催化过程有效地处理有机废水. 机器学习提高了生物炭生产,性能预测和材料设计,以实现可持续的污染物去除.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 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.
背景情况:
- 生物炭是用于有机废水处理的具有成本效益和环保的材料.
- 它具有高吸附性和催化性能,对于污染物去除至关重要.
- 先进的氧化过程 (AOP) 是降解持久有机污染物的关键.
研究的目的:
- 审查生物炭制备,改造和复合材料开发.
- 阐明吸附和降解机制,包括AOP中的激进和非激进途径.
- 突出机器学习 (ML) 在优化废水处理生物炭中的作用.
主要方法:
- 对生物炭制备技术的审查 (碳化,激活,兴奋剂).
- 在高级氧化过程中对吸附和降解机制的分析.
- 探索机器学习模型 (随机森林,人工神经网络) 用于生物炭性能预测.
主要成果:
- 生物炭有效地去除各种有机污染物,如抗生素,染料,PAH和EDC.
- 基于生产和实验参数,ML模型可以准确预测生物炭性能.
- 了解AOP中的激进与非激进途径对于有效降解至关重要.
结论:
- 生物炭显示了可持续有机废水处理的巨大潜力.
- 将ML与生物炭设计和应用相结合,对于未来的进步至关重要.
- 进一步的研究应该集中在优化基于生物炭的AOP,以提高污染物去除.
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