岩都ベースのプロセス農業食品廃棄物バイオ炭の活性化と染料吸着のパフォーマンステストの最適化

バイオチャーの活性化のプロセスパラメーターの最適化は、その表面積と吸着電位を強化するために重要です。この作業は、バイオ炭の活性化のためのTaguchi L18（21×32）の実験設計を使用して、活性化剤（蒸気とKOHなど）、温度（700-900°C）、および活性化時間（60-120分）の影響を調査しようとします。食品廃棄物やキャノーラ船体やオート船の船体などの農業作物の残留物に由来します。すべての要因の中で、活性剤と温度は表面積に大きな影響を与えました。800°Cで90分間のバイオ炭のKOH支援化学活性化は、それぞれ1760、1718、1334 m2/gの特異的な表面領域が高い場合、それぞれ最適であることがわかりました。最後に、メチレンブルー、メチルバイオレット、ローダミンBなどの一般的な染料の吸着により、バイオチャーと活性炭サンプルの性能の比較評価は、食品廃棄物バイオ炭とキャノーラハルバイオ炭に由来する活性炭サンプルの吸着を通じて達成されました。室温での接触時間から1〜2時間以内のモデル水溶液からのメチレンブルーとメチルバイオレット。一方、ローダミンBの場合、91〜94％の除去のみが達成されました。

The optimization of process parameters for biochar activation is crucial for enhancing its surface area and adsorptive potentials. This work attempts to investigate the influence of activating agent (e.g., steam and KOH), temperature (700-900 °C) and activation time (60-120 min) using Taguchi L18 (21 × 32) experimental design for the activation of biochar derived from food waste and agricultural crop residues such as canola hull and oat hull. Among all the factors, activating agent and temperature influenced surface area considerably. KOH-assisted chemical activation of biochar at 800 °C for 90 min was found to be optimal with higher specific surface areas of 1760, 1718 and 1334 m2/g for food waste, canola hull and oat hull derived biochar, respectively. Finally, the comparative evaluation of the performances of biochar and activated carbon samples was achieved through the adsorption of common dyes such as methylene blue, methyl violet and rhodamine B. Activated carbon samples derived from food waste biochar and canola hull biochar exhibited a complete removal of methylene blue and methyl violet from model aqueous solution within 1-2 h of contact time at room temperature, whereas in case of rhodamine B only 91-94% removal was achieved.