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A “Seawater-in-Sludge” approach for capacitive biochar production via the alkaline and alkaline earth metals activation

引用

Frontiers of Environmental Science & Engineering 2021年第1期15卷 63-76页

作者： Xiling Li Tianwei Hao Yuxin Tang Guanghao Chen Department of Civil&Environmental Engineering The Hong Kong University of Science and TechnologyHong Kong 999077China Department of Civil and Environmental Engineering Faculty of Science and TechnologyUniversity of MacaoMacao 999078China Institute of Applied Physics and Materials Engineering University of MacaoMacao 999078China Water Technology Center The Hong Kong University of Science and TechnologyHong Kong 999077China Hong Kong Branch of Chinese National Engineering Research Center for Control&Treatment of Heavy Metal Pollution The Hong Kong University of Science and TechnologyHong Kong 999077China Wastewater Treatment Laboratory FYT Graduate SchoolThe Hong Kong University of Science and TechnologyGuangzhou 511458China

Sewage sludge is a potential precursor for biochar production,but its effective utilization involves costly activation steps.To modify biochar properties while ensuring cost-effectiveness,we examined the feasibility of using seawater as an agent to activate biochar produced from sewage sludge.In our proof-of-concept study,seawater was proven to be an effective activation agent for biochar production,achieving a surface area of 480.3 m^(2)/g with hierarchical porosity distribution.Benefited from our design,the catalytic effect of seawater increased not only the surface area but also the graphitization degree of biochar when comparing the pyrolysis of sewage sludge without seawater.This leads to seawater activated biochar electrodes with lower resistance,higher capacitance of 113.9 F/g comparing with control groups without seawater.Leveraging the global increase in the salinity of groundwater,especially in coastal areas,these findings provide an opportunity for recovering a valuable carbon resource from sludge.

关键词： Sewage sludge Biochar Seawater recourse recovery Capacitor

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