Functionalized cellulose-based adsorbent for lithium recoveryfrom aqueous solutions
Sulu çözeltilerden lityum geri kazanımı için fonksiyonelleştirilmişselüloz bazlı adsorbent
- Tez No: 704879
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ASLI YÜKSEL ÖZŞEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Bu çalışma, başta zeytin dalları olmak üzere zeytin budama atıklarından düşük maliyetli ancak oldukça etkili lityum seçimli biyo-sorbent üretimine odaklanmıştır. Zeytin dalları, selülozik olmayan malzemeleri ve aktif bölgelerin oluşumunu engelleyen aktif hidroksil gruplarını elimine etmek içim NaOH ile muamele edilmiştir. Zeytin dalları daha sonra 150 ⁰C'de homojen fosforilasyon ile aktifleştirildi. POB, NOB ve FOB örneklerinin, yapılarındaki ve özelliklerindeki değişiklikleri gözlemlemek için SEM, XRD, FTIR, BET, XPS ve TGA analizleri yapılmıştır. Lityum adsorpsiyonunu etkileyen faktörler, bir kesikli sistemde sentezlenen FOB varlığında araştırılmıştır ve ICP-OES ile analiz edilmiştir. Adsorpsiyon izotermleri, 30 ⁰C'de 6,7 mg/g maksimum adsorpsiyon kapasitesi göstermiş ve Langmuir izoterm modelinden daha iyi Freundlich izoterm modeline uymuştur. Kinetik çalışmalar hızlı kinetik sergilemiş ve dengeye 6 dakikada ulaşılırken, termodinamik çalışmalar etkileşim arayüzünde ekzotermik, kendiliğinden bir reaksiyon ve artan rastgelelik göstermiştir. Rejenerasyon çalışmaları, 1.0 M HCl'de %99.6'lık Li+ desorpsiyon verimliliği ile FOB'un sürdürülebilirliğini kanıtlamıştır. Sentezlenen FOB, Lewatit TP 260'a göre daha iyi derecede kolon kullanımı ve elüsyon verimliliği göstermiştir; oda sıcaklığında gerçekleştirilen adsorpsiyon kolonu çalışmalarında FOB ve Lewatit TP 260'ın kolon kullanımı ve elüsyon verimliliğ sırasıyla %56,8 ve %95,8; %16,0 ve %50,4 olarak belirlenmiştir. Fakat, Lewatit TP 260, 1,33 mg Li/ml geçiş kapasitesi gösterirken FOB, 2,1 mg Li/ml ile zayıf bir geçiş kapasitesi göstermiştir. Tüm deneysel sonuçlara dayanarak, yeni işlevselleştirilmiş zeytin dallarının (FOB), potansiyel bir lityum seçimli biyo-sorbent olduğu kanıtlanmıştır ve lityumun sulu kaynaklarından geri kazanımında kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
This study focused on generation of low-cost yet highly effective lithium selective bio-sorbent from olive pruning waste mainly olive branches. Olive branches were treated with NaOH that eliminated non-cellulosic materials and activated hydroxyl groups that inhibit the formation of active sites. Olive branches were then functionalized through homogeneous phosphorylation at 150 ⁰C. POB, NOB, and FOB samples were subjected to SEM, XRD, FTIR, BET, XPS, and TGA to observe the changes in their structure and properties. Factors affecting lithium adsorption were investigated on the synthesized FOB in a batch system and analyzed by ICP-OES. Adsorption isotherms are well fitted to the Freundlich isotherm model than the Langmuir isotherm model which exhibited a maximum adsorption capacity of 6.7 mg/g at 30 ⁰C. Kinetic studies exhibited fast kinetics and equilibrium was attained in 6 minutes while thermodynamic studies showed an exothermic, spontaneous reaction and increased randomness at the interaction interface. Regeneration studies proved the sustainability of FOB with Li+ desorption efficiency of 99.6% in 1.0 M HCl. The synthesized FOB displayed a better degree of column utilization and elution efficiency; 56.8% and 95.8% than Lewatit TP 260; 16.0% and 50.4% respectively in the adsorption column studies performed at room temperature. However, it exhibited a poor breakthrough capacity of 2.1 mg Li/ml sorbent than Lewatit TP 260 with 1.33 mg Li/ml sorbent. Based on all experimental results, the novel functionalized olive branches (FOB) proved a potential lithium selective bio-sorbent and can be applied in the recovery of lithium from its aqueous sources.
Benzer Tezler
- Investigation of pharmaceuticals adsorption performance of a novel functionalized cellulose based adsorbent
Fonksiyonelleştirilmiş selüloz esaslı yenilikçi bir adsorbentin farmasötik adsorpsiyon performansının incelenmesi
SAMUEL KALULE
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Çevre MühendisliğiMarmara ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEHRA SEMRA CAN
- Glikoz esaslı yapıların fonksiyonlaştırma yolu ile adsorpsiyon özelliklerinin iyileştirilmesi
Improving adsorption properties of glucose based structure with functionalization
EZGİ ÇAĞLAR
- Lineer alkil triaminlerde azot atomları arasındaki zincir uzunluğunun anyonik platin(IV) iyonlarının adsorpsiyonu üzerine etkisi
Effect of spacer length between n atoms of linear alkyl triamines on adsorption of anionic platinum (IV) ions
FATİH BİLGİN
- Grafen türevleri içeren bakteriyel selüloz nanofiber kompozitlerin hazırlanması, sensör ve metal giderim uygulamaları
Preparation of bacterial cellulose nanofiber composites containing graphene derivatives for sensing and metal removal applications
MANEL AZLOUK
- Kitosan aerojel kullanarak kirlenmiş deniz suyundan petrol giderimi
Removal of oil from polluted sea water by using chitosan aerogel
SARAH SAAD MOHAMMED JAWAD JALAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA JALE GÜLEN
