NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP THAN HOẠT TÍNH TỪ BÃ MÍA  BẰNG QUY TRÌNH MỘT GIAI ĐOẠN

Nguyễn Thị Kiều Trinh; Nguyễn Việt Anh; Nguyễn Thị Nhàn; Trần Thị Châu; Trần Đại Luật; Đỗ Xuân Việt; Mai Xuân Dũng; Đặng Thị Thu Huyền

doi:10.34238/tnu-jst.4479

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP THAN HOẠT TÍNH TỪ BÃ MÍA BẰNG QUY TRÌNH MỘT GIAI ĐOẠN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 12/05/21 Ngày hoàn thiện: 28/06/21 Ngày đăng: 01/07/21

Các tác giả

1. Nguyễn Thị Kiều Trinh, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
2. Nguyễn Việt Anh, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
3. Nguyễn Thị Nhàn, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
4. Trần Thị Châu, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
5. Trần Đại Luật, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
6. Đỗ Xuân Việt, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
7. Mai Xuân Dũng, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
8. Đặng Thị Thu Huyền , Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Tóm tắt

Than hoạt tính từ phế phẩm nông nghiệp (AC) là vật liệu giải quyết được nhiều vấn đề như giảm phát thải phế phẩm nông nghiệp (BM), xử lí môi trường và tăng giá trị của sản xuất nông nghiệp. Để chuyển hóa BM thành AC thường đòi hỏi hai giai đoạn là nhiệt phân BM để tạo thành than sinh học (BC) và hoạt hóa BC thành AC. Trong khi giai đoạn nhiệt phân BM là tương đối đơn giản và tương tự nhau cho hầu hết các BM thì giai đoạn hoạt hóa BC khá phức tạp, đòi hỏi nhiệt độ cao để kích hoạt các phản ứng pha rắn giữa BC và các tác nhân hoạt hóa. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu tổng hợp AC từ bã mía (SB) bằng một giai đoạn nhiệt phân SB tẩm NaOH. Kết quả phân tích hấp phụ - giải hấp nitơ cho thấy, AC thu được có diện tích bề mặt (S_BET) bằng 146,6 m²/g. Giá trị này cao hơn nhiều so với diện tích bề mặt của BC tương ứng và đạt khoảng 40% so với AC đã hoạt hóa với hơi nước ở 500^oC. Quy trình tổng hợp AC một bước có thể được sử dụng để chế tạo vật liệu hấp phụ với dung lượng hấp phụ tương đối tốt từ các loại BM khác nhau với chi phí thấp.

Từ khóa

Than sinh học; Than hoạt tính; Bã mía; Phế phẩm nông nghiệp; Nhiệt phân

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] T. C. A. Siqueira, I. Z. da Silva, A. J. Rubio, R. Bergamasco, F. Gasparotto, E. A. de S. Paccola, and N. U. Yamaguchi, “Sugarcane bagasse as an efficient biosorbent for methylene blue removal: Kinetics, isotherms and thermodynamics,” Int. J. Environ. Res. Public Health., vol. 17, 2020, doi: 10.3390/ijerph17020526.

[2] F. Rahmawati, A. F. Ridassepri, Chairunnisa, A. T. Wijayanta, K. Nakabayashi, J. Miyawaki, and T. Miyazaki, “Carbon from bagasse activated with water vapor and its adsorption performance for methylene blue,” Appl. Sci., vol. 11, pp. 1–16, 2021, doi: 10.3390/app11020678.

[3] P. T. N. Lan, “Denaturing the activated charcoal that are produced from the agricultural waste to be as an absorbent material in treating ammonium in water,” Journal of water resources & environmental engineering, vol. 52, pp. 129-137, 2016.

[4] N. T. Q. Hung, L. K. Thong, and N. M. Ky, “Agricultural residues biomass potential and applying efficiency for household scale biochar production in Go Cong Tay, Tien Giang province,” Science & Technology Development, vol. 20, pp. 68-78, 2020.

[5] T. V. Thuan, “Preparation of activated carbon from sugarcane bagasse using zncl2 for the removal of cu (ii) ion from aqueous solution: application of response surface methodology (rsm),” Vietnam J. Sci. Technol., vol. 54, 2018, doi: 10.15625/2525-2518/54/1a/11838.

[6] W. J. Liu, H. Jiang, and H. Q. Yu, “Thermochemical conversion of lignin to functional materials: a review and future directions,” Green Chem., vol. 17, pp. 4888-4907, 2015, doi: 10.1039/c5gc01054c.

[7] K. Y. Foo, L. K. Lee, and B. H. Hameed, “Preparation of activated carbon from sugarcane bagasse by microwave assisted activation for the remediation of semi-aerobic landfill leachate,” Bioresour. Technol., vol. 134, pp. 166-172, 2013, doi: 10.1016/j.biortech.2013.01.139.

[8] D. Montané, V. Torné-Fernández, and V. Fierro, “Activated carbons from lignin: Kinetic modeling of the pyrolysis of Kraft lignin activated with phosphoric acid,” Chem. Eng. J., vol. 106, pp. 1-12, 2005, doi: 10.1016/j.cej.2004.11.001.

[9] E. Gonzalez-Serrano, T. Cordero, J. Rodríguez-Mirasol, and J. J. Rodríguez, “Development of Porosity upon Chemical Activation of Kraft Lignin with ZnCl₂,” Ind. Eng. Chem. Res., vol. 36, vol. 4832-4838, 1997, doi: 10.1021/ie970261q.

[10] Z. Liu, Y. Huang, and G. Zhao, "Preparation and Characterization of Activated Carbon Fibers from Liquefied Wood by ZnCl2 Activation," BioResources, vol. 11, pp. 3178-3190, 2016.

[11] S. A. El-Sayed and M. E. Mostafa, “Pyrolysis characteristics and kinetic parameters determination of biomass fuel powders by differential thermal gravimetric analysis (TGA/DTG),” Energy Convers. Manag., vol. 85, pp. 165-172, 2014, doi: 10.1016/j.enconman.2014.05.068.

[12] J. Shi, Y. Lu, Y. Zhang, L. Cai, and S. Q. Shi, “Effect of thermal treatment with water, H2SO4 and NaOH aqueous solution on color, cell wall and chemical structure of poplar wood,” Sci. Rep., vol. 8, pp. 1-9, 2019, doi: 10.1038/s41598-018-36086-9.

[13] C. Wang, H. Li, M. Li, J. Bian, and R. Sun, “Revealing the structure and distribution changes of Eucalyptus lignin during the hydrothermal and alkaline pretreatments,” Sci. Rep., vol. 7, pp. 1-10, 2017, doi: 10.1038/s41598-017-00711-w.

[14] M. Thommes, K. Kaneko, A. V. Neimark, J. P. Olivier, F. Rodriguez-Reinoso, J. Rouquerol, and K. S. W. Sing, “Physisorption of gases, with special reference to the evaluation of surface area and pore size distribution (IUPAC Technical Report),” Pure Appl. Chem., vol. 87, pp. 1051-1069, 2015, doi: 10.1515/pac-2014-1117.

[15] J. Yue, Z. Wang, J. Chen, M. Zheng, Q. Wang, and X. Lou, “Investigation of pore structure characteristics and adsorption characteristics of coals with different destruction types,” Adsorpt. Sci. Technol., vol. 37, pp. 623-648, 2019, doi: 10.1177/0263617419868076.

[16] M. Abunowara, M. A. Bustam, S. Sufian, M. Babar, U. Eldemerdash, H. Suleman, R. Bencini, and S. Ullah, “Characterization of Mukah-Balingian and Merit-Pila Coals before and after Subcritical CO₂ Exposure Using Surface-Area Techniques,” J. Environ. Eng., vol. 146, 2020, Art. no. 04020087, doi: 10.1061/(asce)ee.1943-7870.0001761.

[17] V. Gargiulo, A. Gomis-Berenguer, P. Giudicianni, C. O. Ania, R. Ragucci, and M. Alfè, “Assessing the Potential of Biochars Prepared by Steam-Assisted Slow Pyrolysis for CO2 Adsorption and Separation,” Energy and Fuels., vol. 32, pp. 10218–10227, 2018, doi: 10.1021/acs.energyfuels.8b01058.

[18] L. A. R. Giusto, F. L. Pissetti, T. S. Castro, and F. Magalhães, “Preparation of Activated Carbon from Sugarcane Bagasse Soot and Methylene Blue Adsorption,” Water. Air. Soil Pollut., vol. 228, 2017, doi: 10.1007/s11270-017-3422-5.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.4479

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ