Development of Advanced Activated Biocarbon from Corn Distiller Soluble via Two-Step Carbonization: Investigating the Synergistic Effects of ZnO and K toward Enhanced CO<sub>2</sub> Capture
Notice bibliographique
Résumé
The excessive emissions of CO 2 into the atmosphere have a severe impact on the ecological environment. Activated carbon (AC) offers a promising strategy for cost-effective carbon dioxide (CO 2 ) emissions mitigation as a solid adsorbent. The chemical activation process, which involves direct mixing of an activating agent with biomass, is a common method to achieve a porous morphology and high surface area in AC. Herein, an advanced and highly microporous activated biocarbon was synthesized using a two-step carbonization process consisting of hydrothermal synthesis of the ZnO/C carbon precursor based on condensed corn distiller soluble (CDS) followed by potassium hydroxide (KOH) activation at 700 °C for 60 min. The results indicated that the synergistic use of ZnO and K plays a complementary role in structural development and functional enhancement. This synthesis strategy resulted in advanced activated biocarbon with a significantly higher surface area of 1744.6 m 2 g –1, outperforming biocarbon activated with KOH alone. In this study, it was hypothesized that KOH would penetrate and activate the ZnO/C carbon precursor more effectively than the direct activation of CDS. The resulting advanced activated biocarbon materials were systematically investigated through comprehensive microstructural, physicochemical, interfacial, textural, and thermal analyses. Scanning electron microscopy (SEM) revealed a superior 3D hierarchical structure enriched with micropores, favorable mesopores, and interconnected macropores of synthesized biocarbon. Furthermore, CO 2 adsorption capacities were performed at various temperatures (273, 288, 298, and 308 K). The highest adsorption capacities, ranging from 3.70 to 6.30 mol kg –1, were observed at 1 bar and 273 K for all advanced activated biocarbon samples. Notably, the combined catalytic and templating effects of ZnO and K resulted in a highly porous structure with a high surface area, abundant adsorption sites, and excellent selective CO 2 capture properties.
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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) | 0,000 | 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 | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 ».