Optimization of Activated Carbon Synthesis from Spent Coffee Grounds for Enhanced Adsorption Performance

活性炭 碳化 吸附 比表面积 化学工程 碳纤维 水热碳化 热解 材料科学 体积热力学 水分 生物量(生态学) 介孔材料 生物炭 化学 制浆造纸工业 有机化学 复合材料 催化作用 复合数 量子力学 工程类 地质学 物理 海洋学
作者
Geon-Woong Hyeon,Gi Bbum Lee,Da Jung Kang,Sang Eun Lee,K. Seong,Jung-Eun Park
出处
期刊:Molecules [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:30 (12): 2557-2557
标识
DOI:10.3390/molecules30122557
摘要

As an adsorbent, biomass activated carbon is effective at the removal of a wide range of organic and inorganic pollutants; however, its synthesis remains complex. Although spent coffee grounds (SCG) could be an effective material for the production of activated carbon, achieving a sufficient surface area has proven to be difficult. Here, this study presents a preliminary investigation into the optimal manufacturing conditions of activated-carbon adsorbents derived from SCG. SCG samples were characterized according to proximate analysis, elementary analysis, surface area, and pore volumes, then subjected to various processes (i.e., drying, carbonization, and chemical activation) with different operating parameters (temperature and time). The samples were optimized as follows: (1) Stable drying of SCG with a high moisture content of approximately 65% required consumption energy of 49 kWh/kg and drying at 105 °C for 20 h. (2) By comparing changes in the consumption energy and product yield with an increasing amount of carbon fraction, it was found that drying carbonization was more suitable than hydrothermal carbonization for SCG. The optimum drying carbonization temperature for achieving attractive biochar was 500 °C for 1 h. (3) Activated carbon with the optimum surface area (3687 m2/g) and mesopore volume fraction (approximately 70%) was achieved with a chemical activator agent ratio of approximately 3 and heating at 850 °C for 1 h. Furthermore, the butane working capacity of the activated carbon was related to the mesopore volume/surface area and reached 74.5% at a mesopore volume/surface area of 0.0004, indicating its suitability for activated carbon canisters. These findings can be used to optimize the synthesis of industrial-grade activated carbon from SCG.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
likexin完成签到,获得积分10
刚刚
数据女工应助ilmiss采纳,获得10
2秒前
不朽丶哀默完成签到,获得积分10
4秒前
海里的鱼额完成签到 ,获得积分10
5秒前
wang完成签到,获得积分10
7秒前
无语的楼房完成签到,获得积分10
8秒前
忽忽完成签到,获得积分10
10秒前
Brenna完成签到 ,获得积分10
10秒前
小陈完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
moony完成签到 ,获得积分10
11秒前
小杨发布了新的文献求助10
13秒前
银河里完成签到 ,获得积分10
14秒前
Yangyang完成签到,获得积分10
14秒前
儒雅黑裤完成签到,获得积分10
15秒前
xbbxbdxmm发布了新的文献求助10
15秒前
漉浔完成签到 ,获得积分10
16秒前
会飞的螃蟹完成签到,获得积分10
16秒前
蓝天发布了新的文献求助10
16秒前
alexlpb完成签到,获得积分10
19秒前
jiashan完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
相宜完成签到,获得积分10
26秒前
zhuangbaobao完成签到,获得积分10
27秒前
激情的冰绿完成签到 ,获得积分10
27秒前
年轻的语山完成签到,获得积分10
28秒前
Gina完成签到 ,获得积分10
30秒前
烟花应助Tonald Yang采纳,获得10
30秒前
仙女发布了新的文献求助10
30秒前
沭阳检验医师完成签到,获得积分0
30秒前
四叶草完成签到 ,获得积分10
32秒前
姬昌完成签到,获得积分10
33秒前
CikL完成签到,获得积分10
33秒前
Aoia完成签到,获得积分10
34秒前
633完成签到 ,获得积分10
35秒前
35秒前
35秒前
36秒前
耶耶完成签到 ,获得积分10
37秒前
LZJ完成签到 ,获得积分10
37秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6440926
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8254788
关于积分的说明 17572450
捐赠科研通 5499208
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900113
邀请新用户注册赠送积分活动 1876760
关于科研通互助平台的介绍 1716941