Geri Dön

Adsorbent synthesis for the recovery of lithium from water resources

Su kaynaklarından lityum geri kazanımı için adsorban sentezlenmesi

  1. Tez No: 780532
  2. Yazar: ANIL KAHVECİOĞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ASLI YÜKSEL ÖZŞEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 69

Özet

Lityum, çeşitli endüstrilerde kullanımı nedeniyle 21. yüzyıl için çok önemli bir mineraldir. Araç akülerinin üretimi ve enerji depolama ihtiyacı lityuma olan talebin artmasına neden olmuştur. Kaynak geri kazanımı için alternatif stratejiler araştırmak, talepteki bu beklenmedik artışı doğru ve sürdürülebilir bir şekilde karşılamanın tek yoludur. Bu araştırmalar sonucu adsorpsiyonun diğer yöntemlere göre bazı teknolojik avantajları olduğu keşfedilmiştir. Bunlar önemli ölçüde daha ucuz olması, membranlarda bulunan kimyasal dirençten yoksunluğu, sınırlı seçiciliği ve endüstriyel proseslere entegrasyon zorluğunun olmaması ve elektrokimyasal tekniklerdeki gibi aşırı elektrik gereksiniminden yoksun olmasıdır. Lityum iyon elekleri olarak adlandırılan lityum manganez oksitler, lityumun çıkarılması için alışılmadık derecede yüksek seçiciliğe ve kapasiteye, düşük toksisiteye, düşük maliyete ve güçlü kimyasal kararlılığa sahip adsorbanlardır ve dolayısıyla en umut verici inorganik adsorbanlardan biridir. Bu araştırmada, lityum manganez oksit kullanılarak su kaynaklarından lityumun geri kazanılması çalışılmıştır. Bunun için laboratuvarda sentezlenen ve daha sonra kitosan katılarak küresel boncuklara dönüştürülen ve ardından bu boncukların epiklorohidrin ile çapraz bağlanması ile adsorpsiyon verimlerinin, stabilitelerinin ve tekrar kullanılabilirliklerinin arttırılması üzerinde durulmuştur. Adsorbanlar üzerinde yapılan SEM, XRD ve BET gibi karakterizasyon teknikleri sonucunda adsorbanların üniform olarak dağıldığı ve toz haldeki adsorbanın mezogözenekli olduğu görülmektedir. Adsorpsiyon çalışmalarında adsorbanın pH 12 gibi alkali koşullarda daha verimli çalıştığı ve optimum miktarın adsorpsiyon için 4 g/L olduğu bulunmuştur ve denge süresi 10 saat olarak ölçülmüştür. Desorpsiyon çalışmasının ilk döngüsünde lityumun yaklaşık %95'i geri kazanılmıştır, ancak ikinci döngüden sonra adsorban etkinliği hızla düşmüştür.

Özet (Çeviri)

Lithium is a crucial mineral for the 21st century due to its utilization in a wide range of industries. Lithium demand will increase because of car battery developments and the necessity for power storage. Investigating alternative strategies for resource recovery is the only way to fulfill this unexpected rise properly and sustainably in demand. Adsorption has been discovered to have some technological advantages over other methods. It is considerably less expensive, lacks the chemical resistance present in membranes, lacks the significant electrical demand of electrochemical approaches, as well as the restricted selectivity and challenges in integration into commercial processes. Lithium manganese oxides, also known as lithium ion-sieves, are adsorbents for lithium extraction that have remarkably high selectivity, high adsorption capacity, minimal toxicity, good chemical stability and cheap cost. They are one of the most promising inorganic adsorbents. This research emphasized on the recovery of lithium from water resources through the use of lithium manganese oxide, which were synthesized in laboratory. They were transformed into spherical beads by adding chitosan, followed by crosslinking these beads with epichlorohydrin to increase their adsorption yield, stability, and reusability. Characterization techniques such as SEM, XRD and BET were applied on the adsorbents. Results shows that the adsorbents distributed uniformly, the adsorbent powder was mesoporous, and from the adsorption studies it was found that the adsorbent worked much better in alkaline conditions such as pH 12, optimum adsorbent dosage estimated as 4 g/L and the equilibrium time measured as 10 hours. From the desorption study approximately 95% of Li desorbed for the first cycle, after the second cycle the adsorbent efficiency started to decrease.

Benzer Tezler

  1. Eti Maden Müdürlüğü Kırka Bor İşletmeleri atıksularında bulunan lityumun elde edilmesi için Li-Mn-O yapılı adsorbentin sentezi ve kullanımının araştırılması

    Investigation of Li-Mn-O structured adsorbent usage for obtaining lithium in waste water of Eti mine directorate Kırka Boron Enterprises

    ZEYNEP AKTOSUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZÜMRİYE AKSU

    PROF. DR. HÜLYA YAVUZ ERSAN

  2. Lityum kazanımı ve ön-deriştirme işlemleri için partikül formunda sorbentlerin geliştirilmesi

    Development of particulate sorbents for lithium recovery and preconcentration

    AYSUN DURDU AYDIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL

  3. Synthesis of natural adsorbents from lignocellulosic biomass for the recovery of boron from water resources

    Su kaynaklarından bor giderimi için lignoselülozik atıklardan doğal adsorbanların sentezlenmesi

    BEKİR FIRAT ALTINBAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ASLI YÜKSEL ÖZŞEN

  4. 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

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    KimyaSakarya Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA İMAMOĞLU

  5. Magnetik özellik kazandırılan dendrimerik yapıların (PAMAM G2 ve PAMAM-OH) yeni bir dağıtıcı katı faz özütleme sorbenti olarak metal iyonlarının tayininde kullanımı

    Use of dendrimeric structures (PAMAM G2 and PAMAM-OH) with magnetic properties as a new dispersive solid phase extraction sorbent in the determination of metal ions

    ÖZGE YILMAZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    KimyaYıldız Teknik Üniversitesi

    Analitik Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İKBAL KOYUNCU