Nghiên cứu bước đầu đặt nền tảng cho việc định hướng tận dụng tái chế
nguồn phụ phẩm nông nghiệp như vỏ hạt cà phê/ lõi bắp chuyển hóa thành vật liệu
có giá trị kinh tế cao hơn, thân thiện với môi trường ở Việt Nam. Nghiên cứu đã
thực hiện được các nội dung như sau:
Đã xây dựng được mô hình tối ưu hóa cho quá trình HTC trên đối tượng sinh
khối lignocellulose từ vỏ hạt cà phê/ lõi bắp của Việt Nam nhằm thu được hiệu suất
Hydrochar tốt nhất bằng phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM), trên phần mềm
MODDE 5.0.
Đã điều chế thành công năm loại vật liệu từ vỏ hạt cà phê/ lõi bắp, trong đó
gồm: thông qua phương pháp HTC có bốn loại vật liệu là Hydrochar hoạt hóa thủy
nhiệt (CHhydro, CChydro); Hydrochar từ tính (CHmagnet, CCmagnet); Hydrochar hoạt hóa
ngâm tẩm (CHimpreg, CCimpreg); than sinh học hoạt hóa trực tiếp (CHacitv, CCactiv).
Phương pháp nhiệt phân hai giai đoạn phổ biến hiện nay là một loại vật liệu Biochar
hoạt hóa (CHbiochar, CCbiochar). Các vật liệu đã được phân tích đặc trưng tính chất như
SEM, TEM, BET, XRD, FTIR, hàm lượng các nhóm chức bề mặt bằng phương
pháp chuẩn độ Beohm, đường cong từ hóa.
Đã cung cấp dữ liệu phân tích các mô hình đẳng nhiệt hấp phụ và động học
hấp phụ MB trên tất cả các mẫu vật liệu phù hợp với mô hình đẳng nhiệt hấp phụ
Langmuir và mô hình động học hấp phụ bậc 2. Hydochar hoạt hóa có khả năng hấp
phụ MB tốt nhất lần lượt là CCactiv đạt 481,58 mg/g và CHactiv đạt 475,43 mg/g.
Đã đánh giá hoạt tính xúc tác của tất cả các loại vật liệu cho phản ứng thủy
phân cellulose rơm rạ thành glucose bằng phương pháp kết hợp cơ – hóa – xúc tác.
Hydrochar hoạt hóa thủy nhiệt có hoạt tính xúc tác cho phản ứng thủy phân
cellulose rơm rạ thành glucose tốt nhất lần lượt là CChydro đạt 65,54% và CHhydro đạt
63,04%.
172 trang |
Chia sẻ: huydang97 | Ngày: 27/12/2022 | Lượt xem: 977 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận án Nghiên cứu than hóa phụ phẩm nông nghiệp (vỏ hạt cà phê, lõi bắp) bằng phương pháp Carbon hóa thủy nhiệt, ứng dụng làm vật liệu hấp phụ và xúc tác, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
hình thành các nhóm chức oxygenate đóng vai trò làm tăng quá trình hấp phụ, đặc
biệt các oxygenate này là tâm xúc tác cho quá trình chuyển hóa cellulose thành
glucose. Hydrochar hoạt hóa điều chế bằng quá trình HTC một bước kết hợp hoạt
hóa và carbon hóa giúp rút ngắn công đoạn điều chế Hydrochar, có diện tích bề mặt
130
riêng lớn cũng như hàm lượng các nhóm oxygenate tốt nên có khả năng hấp phụ tốt
nhất. Hydrochar hoạt hóa thủy nhiệt điều chế bằng quá trình HTC hai bước gồm
HTC nguyên liệu vỏ hạt cà phê/ lõi bắp trong nước, tiếp đến HTC trong môi trường
KOH làm tăng khả năng hình thành các nhóm oxygenate tốt nhất nên có hoạt tính
xúc tác cho phản ứng thủy phân cellulose từ rơm rạ thành glucose tốt nhất. Nghiên
cứu định lượng các nhóm chức oxygenate (carboxylic, hydroxide, phenolic) bằng
phương pháp chuẩn độ Boehm đã cho cái nhìn cụ thể về vai trò của từng loại nhóm
chức trong quá trình hấp phụ và phản ứng chuyển hóa cellulose thành glucose. Do
đó, phương pháp HTC là bước định hướng có ý nghĩa ứng dụng thực tế xử lý các
nguồn sinh khối ướt.
KIẾN NGHỊ
Qua những kết quả nghiên cứu của luận án, chúng tôi kiến nghị một số vấn
đề nghiên cứu tiếp theo như sau:
Đánh giá khả năng ứng dụng của vật liệu để xử lý kim loại nặng, nước thải
thực tế,
Đánh giá khả năng ứng dụng của vật liệu trong lĩnh vực làm vật liệu điện cực
pin, vật liệu siêu tụ điện...
Nghiên cứu pha lỏng từ quá trình HTC định hướng thu hồi các hợp chất hữu
cơ có giá trị.
Mở rộng phương pháp HTC cho các nguồn sinh khối khác như bùn thải sinh
học, các phụ phẩm trong ngành chế biến thực phẩm
DANH MỤC CÁC CÔNG BỐ KHOA HỌC CỦA LUẬN ÁN
Tạp chí quốc tế:
1. T. Hien Tran, Anh Hoang Le, T. Huu Pham, La Duc Duong, X. Cuong Nguyen,
Ashok Kumar Nadda, S.W. Chang, Wjin Chung, D.D. Nguyen, Dinh Thanh
Nguyen (2022). A sustainable, low-cost carbonaceous hydrochar adsorbent for
methylene blue adsorption derived from corncobs. Environmental Research,
113178 (ISI, Q1, IF2021 8.431).
2. Thi Hien Tran, Hue Huong Le, Thien Huu Pham, Dinh Thanh Nguyen, Duong
Duc La, Soon Woong Chang, Sang Moon Lee, Woo Jin Chung, D. Duc Nguyen.
(2021). Comparative study on methylen blue adsorption behavior of coffee husk-
derived activated carbon materials prepared using hydrothermal and soaking
methods. Journal of Environmental Chemical Engineering (ISSN: 22133437),
9(4), 105362. (ISI, Q1, IF2021 7.968)
3. Thi Hien Tran, Anh Hoang Le, Thien Huu Pham, Dinh Thanh Nguyen, Soon
Woong Chang, Woo Jin Chung, D. Duc Nguyen. (2020). Adsorption isotherms
and kinetic modeling of methylen blue dye onto a carbonaceous hydrochar
adsorbent derived from coffee husk waste. Journal Science of the Total
Environment (ISSN: 1879-1026), 725, 138325. (ISI, Q1, IF2021 10.753)
Tạp chí trong nước:
4. Trần Thị Hiền, Phạm Hữu Thiện, Nguyễn Đình Thành. (2020). Khảo sát hoạt
tính xúc tác của than sinh học hoạt hóa từ lõi bắp cho phản ứng thủy phân
cellulose thành glucose. Tạp chí Hóa học và ứng dụng (ISSN: 1859-4069),
4(54), 21-27.
5. Trần Thị Hiền, Lê Hoàng Anh, Phạm Hữu Thiện, Nguyễn Đình Thành. (2019).
Điều chế than hoạt tính từ vỏ hạt cà phê bằng phương pháp carbon hóa thủy
nhiệt, ứng dụng xử lý thuốc nhuộm xanh methylen. Tạp chí xúc tác và hấp phụ
Việt Nam (ISSN: 0866-7411), 4, 1-9.
6. Trần Thị Hiền, Lê Huệ Hương, Phạm Hữu Thiện, Nguyễn Đình Thành. (2019)
Bằng phương pháp Carbon hóa thủy nhiệt điều chế hydrochar từ lõi bắp, hấp
phụ xanh methylen. Tạp chí Hóa học và Ứng dụng (ISSN: 1859-4069), Số
chuyên đề 3 (47), 15-22.
7. Trần Thị Hiền, Phạm Hữu Thiện, Nguyễn Đình Thành. (2019). Hấp thụ thuốc
nhuộm cơ bản sử dụng than hoạt tính được điều chế từ lõi bắp: Nghiên cứu cân
bằng và động học. Tạp chí Hóa học và ứng dụng (ISSN: 1859-4069), Số chuyên
đề 6 (50), 50-57.
8. Trần Thị Hiền, Lê Huệ Hương, Nguyễn Đình Thành. (2018). Điều chế than sinh
học từ vỏ hạt cà phê bằng phương pháp carbon hóa thủy nhiệt, ứng dụng hấp
phụ xanh methylen. Tạp chí Hóa học và ứng dụng (ISSN: 1859-4069), Số
chuyên đề 3 (43), 49-55.
9. Trần Thị Hiền, Lê Huệ Hương, Phạm Hữu Thiện, Nguyễn Đình Thành. (2018).
Điều chế một bước acid rắn trên nền carbon bằng phương pháp carbon hoá
thuỷ nhiệt glucose, sử dụng làm xúc tác thuỷ phân cellulose. Tạp chí Hóa học và
ứng dụng (ISSN: 1859-4069), Số chuyên đề 3 (43), 5-11.
10. Tran Thi Hien, Nguyen The Vu, Pham Huu Thien, Nguyen Dinh Thanh, Phan
Dinh Tuan. (2017). Synthesis of novel magnetic adsorbents from coffee husks by
hydrothermal carbonization. Journal of Science and Technology (ISSN: 2525-
2518), 55 (4), 526-533.
11. Trần Thị Hiền, Lê Huệ Hương. (2017). Tối ưu hóa quá trình chuyển hóa lõi bắp
thành than sinh học bằng phương pháp carbon hóa thủy nhiệt. Tạp chí Hóa học
và ứng dụng (ISSN: 1859-4069), Số chuyên đề 3(39), 46-53.
12. Tran Thi Hien, Nguyen The Vu, Phan Thi Que Phuong, Pham Huu Thien,
Nguyen Dinh Thanh, Phan Dinh Tuan. (2016). Optimizing the process of
transforming coffee husks into biochar by means of hydrothermal carbonization.
Journal of Science and Technology (ISSN: 0866-708X), 54 (4B) 138-145.
Hội thảo quốc tế:
13. Hien Tran Thi, Anh Le Hoang, Thien Pham Huu, Thanh Nguyen Dinh, D. Duc
Nguyen. (2019). Remove of methylen blue by activated carbon from hydrochar
of corncob obtained by hydrothermal carbonization: kinetics and equilibrium
studies. Proceedings of The Green Technologies for Sustainable Water
(GTSW 1-5/12/2019), Ho Chi Minh (Poster).
NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
1- Lần đầu tiên sử dụng phương pháp carbon hóa thủy nhiệt (HTC) để chế tạo vật
liệu carbon từ việc tận dụng các phụ phẩm nông nghiệp vỏ hạt cà phê và lõi bắp
ở Việt Nam. Đưa ra được phương trình hồi quy cho thấy ảnh hưởng các điều
kiện để chế tạo Hydrochar bằng HTC ở nhiệt độ thấp đối với hai nguồn phụ
phẩm vỏ hạt cà phê và lõi bắp, làm cơ sở khoa học cho việc áp dụng trên các
đối tượng phụ phẩm nông nghiệp khác.
2- Luận án trình bày một cách tiếp cận dễ dàng để tổng hợp vật liệu carbon có giá
trị cao thông qua phương pháp HTC ở điều kiện nhiệt độ thấp cho việc xử lý
sinh khối thải ướt. Hydrochar hoạt hóa (CHacitv, CCactiv) điều chế bằng quá trình
HTC một giai đoạn (kết hợp hoạt hóa và carbon hóa) giúp rút ngắn công đoạn
điều chế Hydrochar. Ưu điểm của phương pháp này là quá trình nhiệt phân và
hoạt hóa có thể được thực hiện đồng thời. Lượng KOH được giữ lại trong sản
phẩm sau thủy nhiệt tiếp tục hoạt động hoạt hóa trong quá trình nhiệt phân. Một
ưu điểm khác là bằng phương pháp này chỉ tiêu tốn một lượng nhỏ KOH sử
dụng. Trong quá trình xử lý thủy nhiệt với sự có mặt của KOH có thể tạo ra các
nhóm chức chứa oxy trên bề mặt vật liệu, là điều kiện thuận lợi cho việc phát
triển các vật liệu carbon có giá trị cao ứng dụng hấp phụ và xúc tác.
3- Hydochar hoạt hóa (CHacitv, CCactiv) có khả năng hấp phụ MB tốt nhất lần lượt
là CCactiv đạt 481,58 mg/g và CHactiv đạt 475,43 mg/g.
4- Hydrochar hoạt hóa thủy nhiệt (CHhydro, CChydro) làm xúc tác cho phản ứng thủy
phân cellulose rơm rạ thành glucose tốt, CChydro đạt 65,54% và CHhydro đạt
63,04% tương ứng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. S. K. Mohanty, R. Valenca, et al., Plenty of room for carbon on the ground:
Potential applications of biochar for stormwater treatment. Science of The
Total Environment, 2018, 625, 1644-1658.
2. H. Kobayashi, M. Yabushita, et al., High-Yielding One-Pot Synthesis of
Glucose from Cellulose Using Simple Activated Carbons and Trace
Hydrochloric Acid. ACS Catalysis, 2013, 3, 581–587.
3. H. Kobayashi, M. Yabushita, et al., Depolymerization of Cellulosic Biomass
Catalyzed by Activated Carbons. 2016, 15-26.
4. IBI, Standardized product definition and product testing guidelines for
biochar that is used in Soil. International Biochar Initiative, 2013, 1-48.
5. Q. Wu, S. Yu, et al., Characterization of products from hydrothermal
carbonization of pine. Bioresource Technology, 2017, 244, 78-83.
6. S. Nizamuddin, N. M. Mubarak, et al., Chemical, dielectric and structural
characterization of optimized hydrochar produced from hydrothermal
carbonization of palm shell. Fuel, 2016, 163, 88-97.
7. H. S. Kambo and A. Dutta, A comparative review of biochar and hydrochar in
terms of production, physico-chemical properties and applications. Renewable
and Sustainable Energy Reviews, 2015, 45, 359-378.
8. S. Masoumi, V. B. Borugadda, et al., Hydrochar: A Review on Its Production
Technologies and Applications. Catalysts, 2021, 11(8), 939.
9. Z. Zhang, Z. Zhu, et al., Insights into Biochar and Hydrochar Production and
Applications: A Review. Energy, 2019, 171.
10. https://www.thomasnet.com/articles/chemicals/producing-activated-carbon/
11. M. F. F. Pego, M. L. Bianchi, et al., Surface modification of activated carbon
by corona treatment. An Acad Bras Cienc, 2019, 91(1), e20170947.
12. Đ. V. Kha. Tình hình nghiên cứu và sản xuất nhiên liệu sinh học trên thế giới
và Việt Nam. 2012. Trung tâm Nghiên cứu Triển khai Công nghệ Hóa học -
Chi nhánh Viện Hoá học Công nghiệp Việt Nam
xuat-nhien-lieu-sinh-hoc-tren-the-gioi-va-viet-nam/1265.
13. R. Sharma, T. Jasrotia, et al., An insight into the mechanism of ‘symbiotic-
bioremoval’ of heavy metal ions from synthetic and industrial samples using
bacterial consortium. Environmental Technology & Innovation, 2021, 21,
101302.
14. H. Bamdad, K. Hawboldt, et al., A review on common adsorbents for acid
gases removal: Focus on biochar. Renewable and Sustainable Energy
Reviews, 2017.
15. C. F. Liu and R. C. Sun, Chapter 5 - Cellulose, in Cereal Straw as a Resource
for Sustainable Biomaterials and Biofuels, R. C. Sun, Editor. 2010, Elsevier:
Amsterdam, 131-167.
16. K. Tekin, S. Karagöz, et al., A review of hydrothermal biomass processing.
Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2014, 40, 673-687.
17. P. Basu, Chapter 2 - Biomass Characteristics, in Biomass Gasification and
Pyrolysis, P. Basu, Editor. 2010, Academic Press: Boston, 27-63.
18. J. L. Ren and R. C. Sun, Chapter 4 - Hemicelluloses, in Cereal Straw as a
Resource for Sustainable Biomaterials and Biofuels, R. C. Sun, Editor. 2010,
Elsevier: Amsterdam, 73-130.
19. F. Lu and J. Ralph, Chapter 6 - Lignin, in Cereal Straw as a Resource for
Sustainable Biomaterials and Biofuels, R. C. Sun, Editor. 2010, Elsevier:
Amsterdam, 169-207.
20. S. V. Vassilev, D. Baxter, et al., An overview of the organic and inorganic
phase composition of biomass. Fuel, 2012, 94, 1-33.
21. P. E. Savage, R. B. Levine, et al., Thermochemical Conversion of Biomass to
Liquid Fuels and Chemicals. In:Crocker M., editor. Fuels and chemicals.
Cambridge: RSC Publishing. Vol. Chapter 8. 2010.
22. S. B. Scholz, T. Sembres, et al., Biochar systems for smallholders in
developing countries: leveraging current knowledge and exploring future
potential for climate-smart agriculture. 2014: The World Bank.
23. A. Medhat, H. H. El-Maghrabi, et al., Efficiently activated carbons from corn
cob for methylene blue adsorption. Applied Surface Science Advances, 2021,
3, 100037.
24. Y. Shen, A review on hydrothermal carbonization of biomass and plastic
wastes to energy products. Biomass and Bioenergy, 2020, 134, 105479.
25. M. M. Titirici and M. Antonietti, Chemistry and materials options of
sustainable carbon materials made by hydrothermal carbonization. Chem.
Soc. Rev, 2010, 39(1), 103-116.
26. A. U. Rajapaksha, S. S. Chen, et al., Engineered/designer biochar for
contaminant removal/immobilization from soil and water: Potential and
implication of biochar modification. Chemosphere, 2016, 148, 276-91.
27. W. Hao, Refining of hydrochars/hydrothermally carbonized biomass into
activated carbons and their applications. 2014, Department of Materials and
Environmental Chemistry (MMK), Stockholm University.
28. H. Yi, K. Nakabayashi, et al., Pressurized physical activation: A simple
production method for activated carbon with a highly developed pore
structure. Carbon, 2021, 183, 735-742.
29. P. Paraskeva, D. Kalderis, et al., Production of activated carbon from
agricultural by‐products. Journal of Chemical Technology & Biotechnology:
International Research in Process, Environmental & Clean Technology, 2008,
83(5), 581-592.
30. M. M. Titirici, Sustainable carbon materials from hydrothermal processes,
chapter 3: Porous Biomass-Derived Carbons: Activated Carbons. 2013: John
Wiley & Sons.
31. A. A. Szogi, Vanotti, M.B., and Stansbery, A.E., Reduction of ammonia
emissions from treated anaerobic swine lagoons. Transactions of the
American Society of Agricultural Engineers, 2006, 217-225.
32. S. Sangon, A. J. Hunt, et al., Valorisation of waste rice straw for the
production of highly effective carbon based adsorbents for dyes removal.
Journal of Cleaner Production, 2018, 172, 1128-1139.
33. R. Becker, U. Dorgerloh, et al., Hydrothermal carbonization of biomass:
major organic components of the aqueous phase. Chemical Engineering &
Technology, 2014, 37(3), 511-518.
34. Z. F. Liu Z., Wu J., Characterization and application of chars produced from
pinewood pyrolysis and hydrothermal treatment. Fuel, 2010, 89(2), 510-514.
35. G. Brunner, Near critical and supercritical water . Part I . Hydrolytic and
hydrothermal processes. The Journal of Supercritical Fluids, 2009, 47, 373–
381.
36. J. A. Libra, K. S. Ro, et al., Hydrothermal carbonization of biomass residuals:
a comparative review of the chemistry, processes and applications of wet and
dry pyrolysis. Biofuels, 2011, 2(1), 71-106.
37. M. Möller, P. Nilges, et al., Subcritical Water as Reaction Environment:
Fundamentals of Hydrothermal Biomass Transformation. ChemSusChem,
2011, 4, 566-79.
38. M. M. Titirici, A. Thomas, et al., A Direct Synthesis of Mesoporous Carbons
with Bicontinuous Pore Morphology from Crude Plant Material by
Hydrothermal Carbonization. Chemistry of Materials, 2007, 19(17), 4205-
4212.
39. E. L. Mumme J., Pielert J., Diakité M., Rupp F., Kern J., Hydrothermal
carbonization of anaerobically digested maize silage. Bioresource
Technology, 2011, 102, 9255-9260.
40. N. D. Berge, K. S. Ro, et al., Hydrothermal Carbonization of Municipal Waste
Streams. Environmental Science & Technology, 2011, 45(13), 5696-5703.
41. M. Sevilla, A. B. Fuertes, et al., High density hydrogen storage in
superactivated carbons from hydrothermally carbonized renewable organic
materials. Energy & Environmental Science, 2011, 4(4), 1400-1410.
42. L. Ding, B. Zou, et al., A new route for conversion of corncob to porous
carbon by hydrolysis and activation. Chemical Engineering Journal, 2013,
225, 300-305.
43. D. Knezevic, W. Van Swaaij, et al., Hydrothermal conversion of biomass. II.
Conversion of wood, pyrolysis oil, and glucose in hot compressed water.
Industrial & Engineering Chemistry Research, 2009, 49(1), 104-112.
44. M. Sevilla and A. B. Fuertes, Chemical and structural properties of
carbonaceous products obtained by hydrothermal carbonization of
saccharides. Chem. - Eur. J., 2009, 15(16), 4195-4203.
45. A. Funke and F. Ziegler, Hydrothermal carbonization of biomass: a summary
and discussion of chemical mechanisms for process engineering. Biofuels,
Bioproducts and Biorefining, 2010, 4(2), 160-177.
46. M. M. Titirici, R. J. White, et al., Black perspectives for a green future:
hydrothermal carbons for environment protection and energy storage. Energy
Environ. Sci. , 2012, 5, 6796–6822.
47. M. M. Tang and R. Bacon, Carbonization of cellulose fibers—I. Low
temperature pyrolysis. Carbon, 1964, 2(3), 211-220.
48. V. K. L. Mer, Nucleation in Phase Transitions. Industrial & Engineering
Chemistry, 1952, 44(6), 1270-1277.
49. M. Sevilla and A. B. Fuertes, The production of carbon materials by
hydrothermal carbonization of cellulose. Carbon, 2009, 47(9), 2281-2289.
50. Suhas, P. J. M. Carrott, et al., Lignin – from natural adsorbent to activated
carbon: A review. Bioresource Technology, 2007, 98(12), 2301-2312.
51. S. Kang, X. Li, et al., Characterization of Hydrochars Produced by
Hydrothermal Carbonization of Lignin, Cellulose, d-Xylose, and Wood Meal.
Industrial & Engineering Chemistry Research, 2012, 51(26), 9023-9031.
52. Z. Fang, T. Sato, et al., Reaction chemistry and phase behavior of lignin in
high-temperature and supercritical water. Bioresource Technology, 2008,
99(9), 3424-3430.
53. E. Dinjus, A. Kruse, et al., Hydrothermal Carbonization – 1. Influence of
Lignin in Lignocelluloses. Chemical Engineering & Technology, 2011, 34(12),
2037-2043.
54. A. Jain, R. Balasubramanian, et al., Tuning hydrochar properties for enhanced
mesopore development in activated carbon by hydrothermal carbonization.
Microporous and Mesoporous Materials, 2015, 203, 178-185.
55. A. J. Romero-Anaya, M. Ouzzine, et al., Spherical carbons: Synthesis,
characterization and activation processes. Carbon, 2014, 68, 296-307.
56. Y. Xue, B. Gao, et al., Hydrogen peroxide modification enhances the ability of
biochar (hydrochar) produced from hydrothermal carbonization of peanut
hull to remove aqueous heavy metals: Batch and column tests. Chemical
Engineering Journal, 2012, 200-202, 673-680.
57. A. Jain, R. Balasubramanian, et al., Hydrothermal conversion of biomass
waste to activated carbon with high porosity: A review. Chemical Engineering
Journal, 2016, 283, 789-805.
58. V. K. Gupta and A. Nayak, Cadmium removal and recovery from aqueous
solutions by novel adsorbents prepared from orange peel and Fe2O3
nanoparticles. Chemical Engineering Journal, 2012, 180, 81-90.
59. C. J. Barrow, Biochar: Potential for countering land degradation and for
improving agriculture. Applied Geography, 2012, 34, 21-28.
60. P. Blackwell, G. Riethmuller, et al., Biochar for environmental management:
Science and technology. 2009, 207-222.
61. T. M. Vu, V. T. Trinh, et al., Removing ammonium from water using modified
corncob-biochar. Science of The Total Environment, 2017, 579, 612-619.
62. V. T. Mai and T. V. Tuyên, Nghiên cứu khả năng xử lý amoni trong môi
trường nước của than sinh học từ lõi ngô biến tính bằng H3PO4 và NaOH.
VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, 2016, 32(1S).
63. N. T. T. Hải, L. T. C. Nhung, et al., Nghiên cứu đánh giá dung lượng hấp phụ
hơi thủy ngân của than hoạt tính biến tính bằng các hợp chất chứa clorua.
Tạp chí Khoa học Công nghệ, 2012, 50(2b), 266-271.
64. L. T. C. Nhung, N. T. T. Hải, et al., Nghiên cứu biến tính than hoạt tính bằng
dung dịch đồng clorua để xử lý thủy ngân ở dạng hơi. Tạp chí Phân tích Hoá,
Lý và Sinh học, 2013, T18(1), 69-73.
65. T. H. Côn, Đ. Q. Trung, et al., Nghiên cứu biến tính than hoạt tính bằng
halogen làm vật liệu hấp phụ hơi thủy ngân. VNU Journal of Science, 2014,
30(5S), 20-30.
66. N. T. T. Hải, N. T. Huệ, et al., Loại bỏ ion thủy ngân trong dung dịch nước
bằng vật liệu than hoạt tính biến tính với đồng clorua,. Khoa học Công nghệ,
2014, 52(2D), 69-75.
67. M. Q. P. Binh, T. D. Long, et al., Evaluation of the production potential of
bio-oil from Vietnamese biomass resources by fast pyrolysis. Biomass and
Bioenergy, 2014, 62, 74-81.
68. V. Bùi Anh and L. Nguyễn Đức, nghiên cứu thu nhận pectin từ vỏ cà phê.
Science & Technology Development, 2010, 13.
69. N. Đ. L. Trần Thị Thanh Thuần, Nghiên cứu enzyme cellulase và pectinase từ
chủng trichoderma viride và aspergillus niger nhằm xử lý nhanh vỏ cà phê.
Science & Technology Development, 2009, 12.
70. N. M. H. Nguyễn Thái Huy, Lê Thị Ngọc Thúy, Nghiên cứu sản xuất giá thể
trồng rau, hoa, cây cảnh từ vỏ cà phê và bã mía. 2011(Hội thảo Quốc gia về
khoa học Cây trồng lần thứ nhất).
71. K. Y. Foo and B. H. Hameed, Preparation, characterization and evaluation of
adsorptive properties of orange peel based activated carbon via microwave
induced K2CO3 activation. Bioresource Technology, 2012, 104, 679-686.
72. M. Benadjemia, L. Millière, et al., Preparation, characterization and
Methylene Blue adsorption of phosphoric acid activated carbons from globe
artichoke leaves. Fuel Processing Technology, 2011, 92(6), 1203-1212.
73. N. V. Sych, S. I. Trofymenko, et al., Porous structure and surface chemistry of
phosphoric acid activated carbon from corncob. Applied Surface Science,
2012, 261, 75-82.
74. L. Lin, S. R. Zhai, et al., Dye adsorption of mesoporous activated carbons
produced from NaOH-pretreated rice husks. Bioresource Technology, 2013,
136, 437-443.
75. K. Y. Foo and B. H. Hameed, Microwave assisted preparation of activated
carbon from pomelo skin for the removal of anionic and cationic dyes.
Chemical Engineering Journal, 2011, 173(2), 385-390.
76. K. Y. Foo and B. H. Hameed, Textural porosity, surface chemistry and
adsorptive properties of durian shell derived activated carbon prepared by
microwave assisted NaOH activation. Chemical Engineering Journal, 2012,
187, 53-62.
77. K. Foo and B. Hameed, Potential of jackfruit peel as precursor for activated
carbon prepared by microwave induced NaOH activation. Bioresource
technology, 2012, 112, 143-150.
78. Ü. Geçgel, G. Özcan, et al., Removal of methylene blue from aqueous solution
by activated carbon prepared from pea shells (Pisum sativum). Journal of
Chemistry, 2012, 2013.
79. T. C. Chandra, M. M. Mirna, et al., Adsorption of basic dye onto activated
carbon prepared from durian shell: Studies of adsorption equilibrium and
kinetics. Chemical Engineering Journal, 2007, 127(1), 121-129.
80. I. A. W. Tan, A. L. Ahmad, et al., Adsorption of basic dye using activated
carbon prepared from oil palm shell: batch and fixed bed studies.
Desalination, 2008, 225(1), 13-28.
81. K. Y. Foo and B. H. Hameed, Porous structure and adsorptive properties of
pineapple peel based activated carbons prepared via microwave assisted KOH
and K2CO3 activation. Microporous and Mesoporous Materials, 2012, 148(1),
191-195.
82. K. Y. Foo and B. H. Hameed, Coconut husk derived activated carbon via
microwave induced activation: Effects of activation agents, preparation
parameters and adsorption performance. Chemical Engineering Journal,
2012, 184, 57-65.
83. K. Y. Foo and B. H. Hameed, Microwave-assisted preparation and adsorption
performance of activated carbon from biodiesel industry solid reside:
Influence of operational parameters. Bioresource Technology, 2012, 103(1),
398-404.
84. K. Y. Foo and B. H. Hameed, Utilization of oil palm biodiesel solid residue as
renewable sources for preparation of granular activated carbon by microwave
induced KOH activation. Bioresource Technology, 2013, 130, 696-702.
85. K. Y. Foo and B. H. Hameed, Preparation and characterization of activated
carbon from pistachio nut shells via microwave-induced chemical activation.
Biomass and Bioenergy, 2011, 35(7), 3257-3261.
86. G. M. Couto, A. L. d. A. Dessimoni, et al., Use of sawdust Eucalyptus sp. in
the preparation of activated carbons. Ciência e Agrotecnologia, 2012, 36(1),
69-77.
87. K. Y. Foo and B. H. Hameed, Mesoporous activated carbon from wood
sawdust by K2CO3 activation using microwave heating. Bioresource
Technology, 2012, 111, 425-432.
88. K. Y. Foo and B. H. Hameed, Factors affecting the carbon yield and
adsorption capability of the mangosteen peel activated carbon prepared by
microwave assisted K2CO3 activation. Chemical Engineering Journal, 2012,
180, 66-74.
89. B. D. Ramke. H.G, Lehmann. H.J, Fettig. J, Hydrothermal cacbonization of
organic waste. in : Cossu, R., Diaz, L.F., Stegmann, R. (Eds.). Sardinia 2009:
Twelfth International Waste Management and Landfill Symposium
Proceedings, CISA Publisher, 2009, ISBN 978-88-6265-007-6.
90. P. Regmi, J. Garcia, et al., Removal of copper and cadmium from aqueous
solution using switchgrass biochar produced via hydrothermal carbonization
process. Journal of environmental management, 2012, 109, 61-9.
91. M. Inagaki, K. C. Park, et al., Carbonization under pressure. New Carbon
Materials, 2010, 25(6), 409-420.
92. L. P. Xiao, Z. J. Shi, et al., Hydrothermal carbonization of lignocellulosic
biomass. Bioresource technology, 2012, 118, 619-23.
93. J. Libra, S. R. Kyoung, et al., Hydrothermal cacbonization of biomass
residuals: a comparative review of the chemistry, processes and applications
of wet and dry pyrolysis. Biofuels 2 (1)(71–106).
94. M. Huan, B. L. Jia, et al., Novel synthesis of a versatile magnetic adsorbent
derived from corncob for dye removal. Bioresource Technology, 2015, 190.
95. W. H. Qu, Y. Y. Xu, et al., Converting biowaste corncob residue into high
value added porous carbon for supercapacitor electrodes. Bioresource
Technology, 2015, 189, 285-291.
96. Z. Liu, A. Quek, et al., Production of solid biochar fuel from waste biomass by
hydrothermal carbonization. Fuel, 2013, 103, 943-949.
97. K. L. Chang, C. C. Chen, et al., Rice straw-derived activated carbons for the
removal of carbofuran from an aqueous solution. Carbon, 2014, 71, 344.
98. M. Yabushita, H. Kobayashi, et al., Catalytic transformation of cellulose into
platform chemicals. Applied Catalysis B: Environmental, 2014, 145, 1-9.
99. R. H. Y. Chang, J. Jang, et al., Cellulase immobilized mesoporous silica
nanocatalysts for efficient cellulose-to-glucose conversion. Green Chemistry,
2011, 13(10), 2844-2850.
100. Y. C. Lee, C. T. Chen, et al., An Effective Cellulose to Glucose to Fructose
Conversion Sequence by Using Enzyme Immobilized Fe3O4-Loaded
Mesoporous Silica Nanoparticles as Recyclable Biocatalysts. ChemCatChem,
2013, 5(8), 2153-2157.
101. M. A. Harmer, A. Fan, et al., A new route to high yield sugars from biomass:
phosphoric–sulfuric acid. Chemical Communications, 2009(43), 6610-6612.
102. A. Farone William and A. Fatigati Michael, Separation Of Xylose And
Glucose. 2004, FARONE WILLIAM A. FATIGATI MICHAEL A.: US.
103. M. Benoit, A. Rodrigues, et al., Combination of ball-milling and non-thermal
atmospheric plasma as physical treatments for the saccharification of
microcrystalline cellulose. Green Chemistry, 2012, 14(8), 2212-2215.
104. J. Hilgert, N. Meine, et al., Mechanocatalytic depolymerization of cellulose
combined with hydrogenolysis as a highly efficient pathway to sugar alcohols.
Energy & Environmental Science, 2013, 6, 92-96.
105. J. Pang, A. Wang, et al., Hydrolysis of cellulose into glucose over carbons
sulfonated at elevated temperatures. Chemical Communications, 2010, 46(37),
6935-6937.
106. L. Shuai and X. Pan, Hydrolysis of cellulose by cellulase-mimetic solid
catalyst. Energy & Environmental Science, 2012, 5.
107. H. Kobayashi, H. Ohta, et al., Conversion of lignocellulose into renewable
chemicals by heterogeneous catalysis. Catalysis Science & Technology, 2012,
2(5), 869-883.
108. S. Van de Vyver, J. Geboers, et al., Recent advances in the catalytic
conversion of cellulose. ChemCatChem, 2011, 3(1), 82-94.
109. H. Wang, C. Zhang, et al., Glucose production from hydrolysis of cellulose
over a novel silica catalyst under hydrothermal conditions. Journal of
Environmental Sciences, 2012, 24(3), 473-478.
110. J. B. Binder and R. T. Raines, Fermentable sugars by chemical hydrolysis of
biomass. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2010, 107(10),
4516-4521.
111. D. L. Zechel and S. G. Withers, Glycosidase Mechanisms: Anatomy of a
Finely Tuned Catalyst. Accounts of Chemical Research, 2000, 33(1), 11-18.
112. H. Ma, J. B. Li, et al., Novel synthesis of a versatile magnetic adsorbent
derived from corncob for dye removal. Bioresource Technology, 2015, 190,
13-20.
113. S. K. Hoekman, A. Broch, et al., Hydrothermal Carbonization (HTC) of
Lignocellulosic Biomass. Energy & Fuels, 2011, 25(4), 1802-1810.
114. H. M. Liu, X. A. Xie, et al., Hydrothermal liquefaction of cypress: Effects of
reaction conditions on 5-lump distribution and composition. Journal of
Analytical and Applied Pyrolysis, 2012, 94, 177-183.
115. T. Rogalinski, T. Ingram, et al., Hydrolysis of lignocellulosic biomass in water
under elevated temperatures and pressures. The Journal of Supercritical
Fluids, 2008, 47(1), 54-63.
116. T. Wei, X. Wei, et al., Large scale production of biomass-derived nitrogen-
doped porous carbon materials for supercapacitors. Electrochimica Acta,
2015, 169, 186-194.
117. M. J. P. Brito, C. M. Veloso, et al., Adsorption of the textile dye Dianix® royal
blue CC onto carbons obtained from yellow mombin fruit stones and activated
with KOH and H3PO4: kinetics, adsorption equilibrium and thermodynamic
studies. Powder Technology, 2018, 339, 334-343.
118. B. Babinszki, Z. Sebestyén, et al., Effect of slow pyrolysis conditions on
biocarbon yield and properties: Characterization of the volatiles. Bioresource
Technology, 2021, 338, 125567.
119. B. H. Hameed, A. L. Ahmad, et al., Adsorption of basic dye (methylene blue)
onto activated carbon prepared from rattan sawdust. Dyes and Pigments,
2007, 75(1), 143-149.
120. G. L. Miller, Use oi Dinitrosalicylic Acid Reagent tor Determination oi
Reducing Sugar. Analytical chemistry, 1959, 31(3), 426-428.
121. H. P. Boehm, Surface oxides on carbon and their analysis: a critical
assessment. Carbon, 2002, 40(2), 145-149.
122. H. Freundlich, Über die adsorption in lösungen (adsorption in solution).
Zeitschrift für Physikalische Chemie, 1906, 57, 385-470.
123. I. Langmuir, The constitution and fundamental properties of solids and
liquids. Journal of the Franklin Institute, 1917, 183(1), 102-105.
124. S. Lagergren, Zur theorie der sogenannten adsorption geloster stoffe.
Kungliga svenska vetenskapsakademiens. Handlingar, 1898, 24, 1-39.
125. Y.-S. Ho and G. McKay, Sorption of dye from aqueous solution by peat.
Chemical engineering journal, 1998, 70(2), 115-124.
126. J. Binder and R. Raines, Simple Chemical Transformation of Lignocellulosic
Biomass into Furans for Fuels and Chemicals. Journal of the American
Chemical Society, 2009, 131, 1979-85.
127. S. Sharma, R. Kumar, et al., Pilot scale study on steam explosion and mass
balance for higher sugar recovery from rice straw. Bioresource Technology,
2015, 175, 350-357.
128. S. Sharma, R. Kumar, et al., Pilot scale study on steam explosion and mass
balance for higher sugar recovery from rice straw. Bioresour Technol, 2015,
175, 350-7.
129. S. Zhu, W. Huang, et al., Pretreatment of rice straw for ethanol production by
a two-step process using dilute sulfuric acid and sulfomethylation reagent.
Applied Energy, 2015, 154, 190-196.
130. Y. Xiong, Z. Zhang, et al., Hydrolysis of cellulose in ionic liquids catalyzed by
a magnetically-recoverable solid acid catalyst. Chemical Engineering Journal,
2014, 235, 349-355.
131. S. Kumar and R. B. Gupta, Hydrolysis of Microcrystalline Cellulose in
Subcritical and Supercritical Water in a Continuous Flow Reactor. Industrial
& Engineering Chemistry Research, 2008, 47(23), 9321-9329.
132. B. B. Uzun, E. Apaydin-Varol, et al., Synthetic fuel production from tea waste:
Characterisation of bio-oil and bio-char. Fuel, 2010, 89(1), 176-184.
133. M. T. Reza, Hydrothermal carbonization of lignocellulosic biomass. 2011,
Thesis master, University of Nevada, Reno.
134. A. Arami Niya, F. Abnisa, et al., Optimization of synthesis and
characterization of palm shell based bio char as a by product of biooil
production process. BioResources, 2011, 7(1), 0246-0264.
135. M. Sain and S. Panthapulakkal, Bioprocess preparation of wheat straw fibers
and their characterization. Industrial Crops and Products, 2006, 23(1), 1-8.
136. F. Yang, H. Xing, et al., Controllable and Eco-friendly Synthesis of P-Riched
Carbon Quantum Dots and Its Application for Copper (II) ion Sensing. Vol.
448. 2018.
137. J. Pang, M. Zheng, et al., Catalytic conversion of concentrated miscanthus in
water for ethylene glycol production. AIChE Journal, 2014, 60(6), 2254-2262.
138. B.-W. Lv, H. Xu, et al., Efficient adsorption of methylene blue on carboxylate-
rich hydrochar prepared by one-step hydrothermal carbonization of bamboo
and acrylic acid with ammonium persulphate. Journal of Hazardous Materials,
2022, 421, 126741.
139. H. Wang, Z. Xu, et al., Interconnected Carbon Nanosheets Derived from
Hemp for Ultrafast Supercapacitors with High Energy. ACS Nano, 2013, 7(6),
5131-5141.
140. L. Wei, M. Sevilla, et al., Hydrothermal Carbonization of Abundant
Renewable Natural Organic Chemicals for High-Performance Supercapacitor
Electrodes. Vol. 1. 2011. 356.
141. C. Falco, J. P. Marco-Lozar, et al., Tailoring the porosity of chemically
activated hydrothermal carbons: Influence of the precursor and hydrothermal
carbonization temperature. Carbon, 2013, 62, 346-355.
142. M. A. Khan, A. A. Alqadami, et al., Oil industry waste based non-magnetic
and magnetic hydrochar to sequester potentially toxic post-transition metal
ions from water. Journal of Hazardous Materials, 2020, 400, 123247.
143. A. H. Basta, V. Fierro, et al., 2-Steps KOH activation of rice straw: An
efficient method for preparing high-performance activated carbons.
Bioresource Technology, 2009, 100(17), 3941-3947.
144. D. W. McKee, Mechanisms of the alkali metal catalysed gasification of
carbon. Fuel, 1983, 62(2), 170-175.
145. K. Y. Foo and B. H. Hameed, Preparation of activated carbon from date
stones by microwave induced chemical activation: Application for methylene
blue adsorption. Chemical Engineering Journal, 2011, 170(1), 338-341.
146. K. Y. Foo and B. H. Hameed, Utilization of rice husks as a feedstock for
preparation of activated carbon by microwave induced KOH and K2CO3
activation. Bioresource Technology, 2011, 102(20), 9814-9817.
147. K. Y. Foo and B. H. Hameed, Preparation of oil palm (Elaeis) empty fruit
bunch activated carbon by microwave-assisted KOH activation for the
adsorption of methylene blue. Desalination, 2011, 275(1), 302-305.
148. A. H. Jawad, R. Razuan, et al., Adsorption and mechanism study for methylene
blue dye removal with carbonized watermelon (Citrullus lanatus) rind
prepared via one-step liquid phase H2SO4 activation. Surfaces and Interfaces,
2019, 16, 76-84.
149. L. Zhou, Y. Shao, et al., Preparation and characterization of magnetic porous
carbon microspheres for removal of methylene blue by a heterogeneous Fenton
reaction. ACS applied materials & interfaces, 2014a, 6(10), 7275-7285.
150. K. S. A. Sohaimi, N. Ngadi, et al., Synthesis, characterization and application
of textile sludge biochars for oil removal. Journal of Environmental Chemical
Engineering, 2017, 5(2), 1415-1422.
151. D. Pathania, S. Sharma, et al., Removal of methylene blue by adsorption onto
activated carbon developed from Ficus carica bast. Arabian Journal of
Chemistry, 2017, 10, S1445-S1451.
152. L. Yan, P. R. Chang, et al., Characterization of magnetic guar gum-grafted
carbon nanotubes and the adsorption of the dyes. Carbohydrate polymers,
2012, 87(3), 1919-1924.
153. L. D. L. Miranda, C. R. Bellato, et al., Preparation and evaluation of
hydrotalcite-iron oxide magnetic organocomposite intercalated with
surfactants for cationic methylene blue dye removal. Chemical Engineering
Journal, 2014, 254, 88-97.
154. M. Okamura, A. Takagaki, et al., Acid-Catalyzed Reactions on Flexible
Polycyclic Aromatic Carbon in Amorphous Carbon. Chemistry of Materials,
2006, 18(13), 3039-3045.
155. E. K. Guechi and O. Hamdaoui, Evaluation of potato peel as a novel
adsorbent for the removal of Cu(II) from aqueous solutions: Equilibrium,
kinetic and thermodynamic studies. Desalination and water treatment, 2015,
57.
156. H. Li, L. Liu, et al., High-efficiency adsorption and regeneration of methylene
blue and aniline onto activated carbon from waste edible fungus residue and
its possible mechanism. RSC Advances, 2020, 10(24), 14262-14273.
157. S. A. Borghei, M. H. Zare, et al., Synthesis of multi-application activated
carbon from oak seeds by KOH activation for methylene blue adsorption and
electrochemical supercapacitor electrode. Arabian Journal of Chemistry,
2021, 14(2), 102958.
158. B. H. Hameed, A. T. M. Din, et al., Adsorption of methylene blue onto
bamboo-based activated carbon: Kinetics and equilibrium studies. Journal of
Hazardous Materials, 2007, 141(3), 819-825.
159. M. Sabzevari, D. E. Cree, et al., Graphene Oxide–Chitosan Composite
Material for Treatment of a Model Dye Effluent. ACS Omega, 2018, 3(10),
13045-13054.
160. Z. Jia, Z. Li, et al., Adsorption performance and mechanism of methylene blue
on chemically activated carbon spheres derived from hydrothermally-
prepared poly(vinyl alcohol) microspheres. Journal of Molecular Liquids,
2016, 220, 56-62.
161. M. S. El-Geundi, Homogeneous Surface Diffusion Model for the Adsorption of
Basic Dyestuffs onto Natural Clay in Batch Adsorbers. Adsorption Science &
Technology, 1991, 8(4), 217-225.
162. J. S. Cao, J. X. Lin, et al., A new absorbent by modifying walnut shell for the
removal of anionic dye: Kinetic and thermodynamic studies. Bioresource
Technology, 2014, 163, 199-205.
163. Y. Zhou, S. Fu, et al., Use of carboxylated cellulose nanofibrils-filled
magnetic chitosan hydrogel beads as adsorbents for Pb(II). Carbohydrate
Polymers, 2014b, 101, 75-82.
164. Q.-Q. Zhuang, J.-P. Cao, et al., Heteroatom nitrogen and oxygen co-doped
three-dimensional honeycomb porous carbons for methylene blue efficient
removal. Applied Surface Science, 2021, 546, 149139.
165. J. O. Ighalo, K. O. Iwuozor, et al., Verification of pore size effect on aqueous-
phase adsorption kinetics: A case study of methylene blue. Colloids and
Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2021, 626, 127119.
166. Z. Wang, B. Xiang, et al., Behaviors and mechanism of acid dyes sorption
onto diethylenetriamine-modified native and enzymatic hydrolysis starch.
Journal of Hazardous Materials, 2010, 183(1–3), 224-232.
167. O. Amuda, A. Olayiwola, et al., Adsorption of Methylene Blue from Aqueous
Solution Using Steam-Activated Carbon Produced from Lantana camara
Stem. Vol. 05. 2014. 1352-1363.
168. F. J. Tuli, A. Hossain, et al., Removal of methylene blue from water by low-
cost activated carbon prepared from tea waste: A study of adsorption isotherm
and kinetics. Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management,
2020, 14, 100354.
169. D. Yamaguchi and M. Hara, Starch saccharification by carbon-based solid
acid catalyst. Solid State Sciences, 2010, 12(6), 1018-1023.
170. H. Palonen, Role of Lignin in the Enzymatic Hydrolysis of Lignocellulose.
951-38-6271-2, 2004, 520.
171. J. Zhao, C. Zhou, et al., Efficient dehydration of fructose to 5-
hydroxymethylfurfural over sulfonated carbon sphere solid acid catalysts.
Catalysis Today, 2016, 264, 123-130.
172. H. Guo, X. Qi, et al., Hydrolysis of cellulose over functionalized glucose-
derived carbon catalyst in ionic liquid. Bioresource technology, 2012, 116,
355-359.
173. P. W. Chung, A. Charmot, et al., Hydrolysis catalysis of miscanthus xylan to
xylose using weak-acid surface sites. ACS Catalysis, 2014, 4(1), 302-310.
174. A. Charmot, P. W. Chung, et al., Catalytic hydrolysis of cellulose to glucose
using weak-acid surface sites on postsynthetically modified carbon. ACS
Sustainable Chemistry & Engineering, 2014, 2(12), 2866-2872.
175. J. Su, M. Qiu, et al., Efficient hydrolysis of cellulose to glucose in water by
agricultural residue-derived solid acid catalyst. Cellulose, 2018, 25(1), 17-22.
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Bảng PL1. Ma trận thiết kế hoàn chỉnh cho các thí nghiệm và hiệu suất
Hydrochar vỏ hạt cà phê thu được từ quá trình carbon hóa thủy nhiệt (%).
Số thứ tự thí
nghiệm
Nhiệt
độ
Thời
gian
Vỏ hạt cà phê
/Nước
Hiệu suất Hydrochar
vỏ hạt cà phê
1 -1 -1 -1 71,77
2 1 -1 -1 49,29
3 -1 1 -1 57,26
4 1 1 -1 42,95
5 -1 -1 1 71,43
6 1 -1 1 45,61
7 -1 1 1 57,30
8 1 1 1 39,65
9 -1 0 0 59,71
10 1 0 0 49,76
11 0 -1 0 57,71
12 0 1 0 52,65
13 0 0 -1 54,05
14 0 0 1 53,60
15 0 0 0 54,85
16 0 0 0 54,82
17 0 0 0 54,83
18 0 0 0 54,82
19 0 0 0 54,81
20 0 0 0 54,86
Phụ lục 2: Bảng PL 2. Ma trận thiết kế hoàn chỉnh cho các thí nghiệm và hiệu suất
Hydrochar lõi bắp thu được từ quá trình carbon hóa thủy nhiệt (%).
Số thứ tự thí
nghiệm
Nhiệt
độ
Thời
gian
Lõi bắp /Nước Hiệu suất
Hydrochar lõi bắp
1 –1 –1 –1 78,449
2 1 –1 –1 48,768
3 –1 1 –1 48,363
4 1 1 –1 43,233
5 –1 –1 1 82,920
6 1 –1 1 46,204
7 –1 1 1 62,115
8 1 1 1 44,162
9 –1 0 0 57,898
10 1 0 0 50,541
11 0 –1 0 61,662
12 0 1 0 52,311
13 0 0 –1 50,099
14 0 0 1 53,331
15 0 0 0 52,149
16 0 0 0 53,380
17 0 0 0 52,594
18 0 0 0 52,500
19 0 0 0 51,709
20 0 0 0 52,027
Phụ lục 3: Bảng PL 3. Hệ số hồi quy ước lượng mối tương quan của các yếu tố ảnh
hưởng trong quá trình HTC vỏ hạt cà phê.
Yếu tố Hệ số
Sai số
chuẩn
Giá trị p
Khoảng
tin cậy
Hằng số 54,7306 0,1313 1,213x10-16 0,3106
Nhiệt độ -3,3692 0,1960 5,546x10-7 0,4635
Thời gian -1,8716 0,1960 2,902x10-5 0,4635
Tỉ lệ sinh khối: nước -0,2471 0,1960 0,2477 0,4635
(Nhiệt độ)2 0,0463 0,1212 0,7134 0,2868
(Thời gian)2 0,1736 0,1212 0,1954 0,2868
(Tỉ lệ sinh khối: nước)2 -0,2137 0,1212 0,1213 0,2868
Nhiệt độ x Thời gian 0,8992 0,0711 4,469x10-6 0,1681
Nhiệt độ x Tỉ lệ sinh khối: nước -0,3829 0,0711 0,0010 0,1681
Thời gian x Tỉ lệ sinh khối: nước -0,0161 0,0711 0,8265 0,1681
(Nhiệt độ)2 x Thời gian -1,1095 0,1153 2,764x10-5 0,2727
(Nhiệt độ)2xTỉ lệ sinh khối: nước -0,1643 0,1153 0,1972 0,2727
Nhiệt độ x (Thời gian)2 -1,9286 0,1153 6,700x10-7 0,2727
Phụ lục 4: Bảng PL 4. Hệ số hồi quy ước lượng mối tương quan của các yếu tố ảnh
hưởng trong quá trình HTC lõi bắp.
Yếu tố Hệ số
Sai số
chuẩn
Giá trị p
Khoảng
tin cậy
Hằng số 52,9741 0,5990 6,23 x 10–12 1,4165
Nhiệt độ – 3,6387 0,8939 0,0047 2,1137
Thời gian – 2,7086 0,8939 0,0191 2,1137
Tỉ lệ sinh khối: nước 0,8106 0,8939 0,3946 2,1137
(Nhiệt độ)2 0,5885 0,5530 0,3225 1,3077
(Thời gian)2 1,3574 0,5530 0,0438 1,3077
(Tỉ lệ sinh khối: nước)2 – 0,1074 0,5530 0,8514 1,3077
Nhiệt độ x Thời gian 2,8616 0,3242 4,85 x 10–5 0,7667
Nhiệt độ x Tỉ lệ sinh khối: nước – 1,3119 0,3242 0,0048 0,7667
Thời gian x Tỉ lệ sinh khối: nước 0,8439 0,3242 0,0352 0,7667
(Nhiệt độ)2 x Thời gian – 1,4396 0,5260 0,0290 1,2438
(Nhiệt độ)2x Tỉ lệ sinh khối: nước 0,3968 0,5260 0,4752 1,2438
Nhiệt độ x (Thời gian)2 – 2,3429 0,5260 0,0029 1,2438
Phụ lục 5: Bảng PL 5. Thông số phương trình đẳng nhiệt hấp phụ xanh methylen của các mẫu than sinh học hoạt hóa.
STT Vật liệu
Mô hình đẳng nhiệt Langmuir Mô hình đẳng nhiệt Freundlich q thực nghiệm
Qm (mg/g) KL (L/mg) RL R2 KF n R2 qexp (mg/g)
1 CHhydro 357,14 0,6667 0,0030 - 0,0291 1,000 129,60 4,10 0,661 357,38 ± 0,349
2 CChydro 400,00 0,6579 0,0149 - 0,0295 0,998 153,39 4,43 0,536 395,05 ± 0,931
3 CHmagnet 270,27 0,0629 0,0002 - 0,2382 0,994 44,79 2,94 0,966 263,21 ± 0,972
4 CCmagnet 285,71 0,0582 0,0332 - 0,2540 0,994 44,21 2,85 0,977 271,27 ± 0,985
5 CHimpreg 316,46 0,7822 0,0026 - 0,0249 1,000 124,19 4,86 0,604 314,05 ± 0,978
6 CCimpreg 370,37 0,6585 0,0030 - 0,0295 1,000 126,33 3,65 0,676 369,76 ± 0,894
7 CHactiv 500,00 1,2500 0,0016 - 0,0157 0,998 233,92 3,75 0,638 475,43 ± 0,578
8 CCactiv 500,00 0,9091 0,0022 - 0,0215 0,995 189,54 2,25 0,746 481,58 ± 0,921
9 CHbiochar 312,50 1,6842 0,0012 - 0,0117 1,000 134,00 4,86 0,718 315,53 ± 0,879
10 CCbiochar 322,58 0,7561 0,0026 - 0,0258 1,000 119,59 4,31 0,623 322,00 ± 0,953
Phụ lục 6: Bảng PL 6. Các thông số động học hấp phụ MB của các mẫu than sinh học hoạt hóa
Vật liệu
Nồng độ
ban đầu
(mg/L)
qe,exp
(mg/g)
Mô hình động học bậc một Mô hình động học bậc hai
k1 (phút−1)
qe,cal
(mg/g)
R2 qe
SSE
(%)
k2 [(g/mg)phút]
qe,cal
(mg/g)
h[(mg/g)
phút]
R2 qe
SSE
(%)
CHhydro
50 49,60 0,1322 16,47 0,912 33,13 16,57 0,0417 49,75 103,1 1,000 0,15 0,07
100 99,75 0,1147 21,47 0,971 78,28 39,14 0,0278 100,00 277,8 1,000 0,25 0,13
200 199,49 0,0787 132,12 0,993 67,37 33,69 0,0035 200,00 142,9 1,000 0,51 0,25
300 293,14 0,0126 87,43 0,890 205,71 102,86 0,0004 294,11 35,6 1,000 0,97 0,49
400 346,21 0,0083 125,22 0,865 220,99 110,50 0,0002 353,36 21,7 1,000 7,15 3,58
500 357,38 0,0080 139,16 0,988 218,22 109,11 0,0002 367,65 18,9 0,999 10,27 5,13
CChydro
50 49,63 0,1519 7,97 0,901 41,66 20,83 0,1855 49,50 454,6 1,000 0,13 0,06
100 99,98 0,1752 38,03 0,915 61,95 30,97 0,0233 100,00 232,6 1,000 0,02 0,01
200 199,72 0,1604 133,27 0,967 66,45 33,22 0,0056 200,00 222,2 0,999 0,28 0,14
300 298,89 0,0255 143,61 0,986 155,28 77,64 0,0005 303,03 49,8 1,000 4,14 2,07
400 357,18 0,0101 74,05 0,967 283,13 141,56 0,0005 357,14 59,5 0,999 0,04 0,02
500 395,05 0,0093 221,45 0,971 173,60 86,80 0,0001 400,00 17,4 0,999 4,95 2,47
CHmagnet
50 48,79 0,0073 17,30 0,975 31,49 15,74 0,0015 49,50 3,6 1,000 0,71 0,36
100 94,25 0,0096 45,66 0,877 48,59 24,30 0,0005 97,09 4,9 0,999 2,84 1,42
200 169,45 0,0069 60,98 0,909 108,47 54,24 0,0004 172,41 11,1 1,000 2,96 1,48
Vật liệu
Nồng độ
ban đầu
(mg/L)
qe,exp
(mg/g)
Mô hình động học bậc một Mô hình động học bậc hai
k1 (phút−1)
qe,cal
(mg/g)
R2 qe
SSE
(%)
k2 [(g/mg)phút]
qe,cal
(mg/g)
h[(mg/g)
phút]
R2 qe
SSE
(%)
CHmagnet
300 211,11 0,0080 99,23 0,978 111,88 55,94 0,0002 217,39 11,5 0,999 6,28 3,14
400 240,44 0,0076 79,35 0,953 161,09 80,55 0,0003 243,90 19,3 1,000 3,46 1,73
500 263,21 0,0069 80,64 0,963 182,57 91,29 0,0003 263,16 22,0 1,000 0,05 0,03
CCmagnet
50 48,51 0,0089 20,72 0,968 27,79 13,90 0,0013 49,50 3,3 1,000 0,99 0,5
100 94,07 0,0087 47,39 0,894 46,68 23,34 0,0005 97,09 4,4 0,999 3,02 1,51
200 165,33 0,0083 60,19 0,901 105,14 52,57 0,0004 169,49 12,2 1,000 4,16 2,08
300 219,23 0,0099 117,74 0,977 101,49 50,74 0,0003 217,39 15,0 0,998 1,84 0,92
400 249,76 0,0059 92,29 0,957 157,47 78,73 0,0002 256,41 14,6 0,999 6,65 3,33
500 271,30 0,0092 117,59 0,958 153,71 76,85 0,0002 277,78 18,8 1,000 6,48 3,24
CHimpreg
50 49,53 0,0733 6,20 0,975 43,33 21,67 0,0559 49,50 137,0 1,000 0,03 0,02
100 99,58 0,1584 47,62 0,922 51,96 25,98 0,0200 100,00 200,0 1,000 0,42 0,21
200 199,60 0,0557 96,18 0,993 103,42 51,71 0,0025 200,00 100,0 1,000 0,40 0,2
300 285,83 0,0130 131,82 0,983 154,01 77,01 0,0003 291,55 25,5 1,000 5,72 2,86
400 313,86 0,0089 106,28 0,888 207,58 103,79 0,0002 318,47 24,5 1,000 4,61 2,31
500 314,99 0,0111 127,99 0,897 187,00 93,50 0,0002 321,23 23,8 1,000 6,24 3,12
CCimpreg 50 49,59 0,1693 10,29 0,989 39,30 19,65 0,1457 49,50 357,1 1,000 0,09 0,04
Vật liệu
Nồng độ
ban đầu
(mg/L)
qe,exp
(mg/g)
Mô hình động học bậc một Mô hình động học bậc hai
k1 (phút−1)
qe,cal
(mg/g)
R2 qe
SSE
(%)
k2 [(g/mg)phút]
qe,cal
(mg/g)
h[(mg/g)
phút]
R2 qe
SSE
(%)
CCimpreg
100 99,48 0,1590 20,81 0,979 78,67 39,33 0,0638 99,01 625,0 1,000 0,47 0,23
200 199,15 0,1590 99,93 0,989 99,22 49,61 0,0139 200,00 555,6 1,000 0,85 0,43
300 296,44 0,0226 79,77 0,966 216,67 108,33 0,0009 294,12 78,7 1,000 2,32 1,16
400 354,55 0,0830 156,71 0,989 197,84 98,92 0,0001 359,71 17,1 1,000 5,17 2,58
500 369,76 0,0090 218,07 0,987 151,69 75,85 0,0001 378,79 13,1 0,999 9,03 4,52
CHactiv
50 49,70 0,2740 29,21 0,930 20,49 10,25 0,0685 49,75 169,5 1,000 0,05 0,02
100 99,64 0,1962 33,84 0,970 65,80 32,90 0,0357 100,00 357,1 1,000 0,36 0,18
200 199,68 0,2223 159,25 1,000 40,43 20,21 0,0208 200,00 833,3 1,000 0,32 0,16
300 299,41 0,0945 81,13 0,950 218,28 109,14 0,0064 303,03 588,2 1,000 3,62 1,81
400 396,15 0,0066 193,78 1,000 202,37 101,19 0,0020 400,00 312,5 1,000 3,85 1,92
500 475,43 0,0227 158,97 0,980 316,46 158,23 0,0005 476,19 113,6 1,000 0,76 0,38
CCactiv
50 49,78 0,2580 3,32 0,938 46,46 23,23 0,5050 49,75 1250,0 1,000 0,03 0,01
100 99,75 0,2210 2,99 0,923 96,76 48,38 0,5000 100,00 5000,0 1,000 0,25 0,13
200 199,52 0,1557 7,24 0,944 192,28 96,14 0,1250 200,00 5000,0 1,000 0,48 0,24
300 298,98 0,0838 45,54 0,959 253,44 126,72 0,0099 303,03 909,1 1,000 4,05 2,03
400 396,90 0,0579 112,62 0,980 284,28 142,14 0,0024 400,00 384,6 1,000 3,10 1,55
Vật liệu
Nồng độ
ban đầu
(mg/L)
qe,exp
(mg/g)
Mô hình động học bậc một Mô hình động học bậc hai
k1 (phút−1)
qe,cal
(mg/g)
R2 qe
SSE
(%)
k2 [(g/mg)phút]
qe,cal
(mg/g)
h[(mg/g)
phút]
R2 qe
SSE
(%)
CCactiv 500 481,58 0,0333 162,21 0,946 319,37 159,68 0,0005 476,19 122,0 1,000 5,39 2,69
CHbiochar
50 49,65 0,0715 6,09 0,969 43,56 21,78 0,0586 49,75 144,9 1,000 0,10 0,05
100 99,59 0,1665 47,58 0,935 52,01 26,00 0,0294 100,00 294,1 1,000 0,41 0,2
200 199,62 0,0492 78,24 0,986 121,38 60,69 0,0027 200,00 106,4 1,000 0,38 0,19
300 290,89 0,0124 64,92 0,922 225,97 112,99 0,0003 294,12 29,4 1,000 3,23 1,61
400 314,65 0,0094 84,32 0,923 230,33 115,17 0,0004 322,58 40,7 1,000 7,93 3,96
500 315,40 0,0070 86,45 0,940 228,95 114,47 0,0003 322,58 30,5 1,000 7,18 3,59
CCbiochar
50 49,49 0,2057 13,17 0,986 36,32 18,16 0,1700 49,50 416,7 1,000 0,01 0,01
100 99,45 0,1376 15,50 0,947 83,95 41,97 0,0600 99,01 588,2 1,000 0,44 0,22
200 199,20 0,0717 21,09 0,967 178,11 89,06 0,0179 200,00 714,3 1,000 0,80 0,4
300 292,98 0,0247 104,19 0,980 188,79 94,40 0,0007 294,12 64,5 1,000 1,14 0,57
400 319,68 0,0179 99,30 0,968 220,38 110,19 0,0005 322,58 54,1 1,000 2,90 1,45
500 321,99 0,0130 134,95 0,990 187,04 93,52 0,0003 322,58 27,7 1,000 0,59 0,29