Development of an electrochemical cell composed of biochar coated ACF as an anode for the simultaneous electrocatalytic oxidation of manganese and hardness precipitation in groundwater
Notice bibliographique
Résumé
Manganese is one of the most occurring heavy metals in the source and drinking water of rural and remote communities in Canada. The removal of manganese from groundwater was explored by designing a biochar-assisted electrochemical technology as a small-scale and chemical-free method. Electrocatalytic oxidation of manganese was acquired while utilizing wood residue biochar as a coating layer on the surface of activated carbon felt anode. The biochar-coated anode showed enhanced conductivity and surface area, consequently facilitating the electron exchange and manganese removal efficiency. Manganese initial concentration, current intensity, pH, and time were considered the main variables and their effect on the removal efficiency of manganese from groundwater was investigated. Current had the most influence on removal efficiency, as evidenced by the fact that no manganese removal occurred at zero current and the removal efficiency was increased by enhancing current from 25 to 75 mA. With the Mn initial concentration of 2 mg/L, current of 75 mA, pH 9, 97.5 % manganese removal efficiency was acquired, which helped to reduce the contaminant concentration under the maximum acceptable concentration. The results demonstrated a well-fitted pseudo-first-order model with a rate constant of 0.0411 min-1 for electrocatalytic oxidation. Real groundwater of Lheidli T'enneh community in Northern BC was employed to evaluate the impacts of co-existing ions on the manganese removal performance. The results confirmed that not only did the use of real groundwater have no detrimental impact on the system’s efficiency, but also the system was able to decrease the high hardness of 268.2 mg CaCO3/L in the groundwater to 72.2 mg CaCO3/L suitable for drinking purposes. Investigation of the manganese removal mechanisms indicated that various species, such as hydroxide ions, sulfate, and hydroxide radicals can play key roles in transferring or removing manganese from groundwater by oxidation and precipitation pathways. The formation of a black powder precipitated on the anode surface and in the cell after treatment proved that oxidation of manganese takes place in the system. Furthermore, the evolution of pH after 90 minutes of reaction further confirmed the presence of hydroxide ions in the system. Overall, the designed system achieved a significant performance in removing manganese and hardness from groundwater while utilizing biochar as a waste and cost-effective material.,
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».