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Turn Waste Golden Tide into Treasure: Bio-Adsorbent Synthesis for CO2 Capture with K2FeO4 as Catalytic Oxidative Activator

吸附 催化作用 生物炭 化学 比表面积 化学工程 热解 煅烧 多孔性 氮气 碳纤维 材料科学 有机化学 复合数 复合材料 工程类
作者
Huijuan Ying,Chenglin Jia,Ganning Zeng,Ning Ai
出处
期刊:Molecules [MDPI AG]
卷期号:29 (6): 1345-1345 被引量:3
标识
DOI:10.3390/molecules29061345
摘要

Converting Sargassum horneri (SH)—a harmful marine stranding that can cause golden tide—to highly porous bio-adsorbent material (via one-step catalytic oxidative pyrolysis with K2FeO4) can be a strategically useful method for obtaining low-cost materials suitable for CO2 capture. In this manuscript, the behavior of different mass ratios of K2FeO4/SH precursor acting on the surface physicochemical properties of carbon materials are reported. The results suggest that specific surface area and total pore volume first increased to the mass ratio of K2FeO4/carbon precursor, then decreased. Among the samples prepared, the highest specific surface area was obtained with a K2FeO4/SH precursor ratio of 1:4 (25%-ASHC), and the CO2 adsorption performance was significantly increased and faster compared with the original biochar. The fitted values of the three kinetic models showed that the double exponential model provided the best description of carbon adsorption, indicating both physical and chemical adsorption; 25%-ASHC also exhibited excellent cyclic stability. The improved CO2 adsorption performance observed after K2FeO4 activation is mainly due to the increase in material porosity, specific surface area, and the enrichment of nitrogen and oxygen functional groups.
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