커피찌꺼기와 나노 철산화물의 공동열분해를 통한 합성가스 발생 및 금속-바이오차 흡착제 연구 :Co-pyrolysis of spent coffee grounds and nano iron(III) oxides to produce syngas and metal biochar composite

장정윤

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자료유형: 학위논문

저자정보: 장정윤 (한양대학교 )

지도교수: 김선준

발행연도: 2023

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2023

커피찌꺼기와 나노 철산화물의 공동열분해를 통한 합성가스 발생 및 금속-바이오차 흡착제 연구

장정윤 자원환경공학과 2023.01 학위논문

2022

커피찌꺼기/나노 철 산화물의 공동열분해로 제조된 금속 바이오차를 이용한 수중 금속 이온들 (Sb, Cd, 그리고 Ni) 흡착 특성 연구

장정윤 , 임길재 , 전철민 외 2명 대한환경공학회 학술발표논문집 2022.11 학술대회자료

[연구논문] 이산화탄소 환경 내 공동 열분해를 통한 나노 철 산화물 기반 금속 바이오차 제조 및 Cr(VI) 흡착 연구

장정윤 , 김선준 한국자원공학회지 2022.04 학술저널

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This work explored the effects of amending nano Fe(III) oxide (FO) on the syngas (H2 & CO) generation during pyrolysis of spent coffee ground (SCG) and on the biochar properties for the removal of potentially harmful elements [PHEs: Sb(V), Cd(II), Cr(VI) and Ni(II)] in aqueous solution. Amendment of FO led to 153 and 682% increase of H2 and CO, respectively, presumably due to enhanced thermal cracking of hydrocarbons and oxygen transfer reaction mediated by FO. Incorporation of FO in pyrolysis successfully created porous structure in the produced biochar. The adsorption tests revealed that the biochar exhibited bi-functional capability to remove both positively charged Cd(II) and Ni(II), and negatively charged Sb(II). The adsorption of Cd(II) and Ni(II) was hardly deteriorated in the multiple adsorption cycles, and the adsorption of Sb(V) was further enhanced through formation of surface ternary complexes. Adsorption kinetic experiments demonstrated that the pseudo-second-order rate model was suitable for assessing the removal of Cr(VI) by CGFO11. Furthermore, the removal of Cr(VI) using CGFO11 fitted well with the Freundlich isothernm adsorption model (R2 = 0.9807). The overall results demonstrated nano Fe(III) oxide is a promising amendment material in CO2-assisted pyrolysis of lignocellulosic biomass for enhancing syngas generation and producing functional biochar.

#Thermochemical conversion #Synthetic gas #Nano magnetite #Modified biochar #Co-adsorption

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