Recovery of lithium from aqueous system using manganese oxide adsorbent with developed electrospun mat substrate
Geliştirilen elektrospun mat substrat ile mangan oksit adsorban kullanarak lityumun sulu sistemden geri kazanımı
- Tez No: 821742
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGENÇ EBİL, PROF. DR. MUSTAFA MUAMMER DEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemical Engineering, Engineering Sciences, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Lityum, yüksek enerji yoğunluğu ve benzersiz elektrokimyasal özellikleri nedeniyle birçok alanda kullanılmaktadır. Son zamanlarda, lityum talebinde güçlü bir artış olmuştur. Bu nedenle lityumun doğal su kaynaklarından çıkarılması dikkate değer bir araştırma konusu haline gelmiştir. Lityumu doğal su kaynaklarından ayırmanın en etkili yöntemlerinden biri lityum iyon elek adsorbanları kullanılan adsorpsiyondur. Bununla birlikte, adsorbanların toz halindeki yapıları, onları işlemeyi zorlaştırır ve daha az geri dönüştürülebilir hale getirir. Son çalışmalar, substrat veya bağlayıcı olarak farklı polimerik malzemeler kullanan adsorbanların geliştirilmesine odaklanmıştır. Tezde, yeni bir yaklaşım olarak, esnek ve serbest duran poliüretan elektrospun mat substratlar üretilip λ-MnO2 ile birleştirilerek sulu sistemlerden lityum çıkarılmış ve lityum giderim performansları incelenmiştir. Üretilen matlar ve λ-MnO2 tozunun karakterizasyonu yapıldıktan sonra biriktirme işlemi gerçekleştirilmiş ve sentetik lityum çözeltisinde filtrasyon çalışmaları yapılmıştır. Lityum giderimi için optimum koşullar pH 12, adsorbent miktarının 200 mg ve 200 ppm başlangıç lityum konsantrasyonu olarak belirlenmiştir. Ayrıca, matların istiflenmesi ve çok aşamalı filtrasyon işlemleri ile lityum giderme performansları iyileştirilmiştir. 400 ppm lityum solüsyonu ve 8 aşamalı filtrasyon kullanıldığında lityum giderimi %76,6'ya ulaştı. Lityum giderme deneyleri, çeşitli iyonların yüksek konsantrasyonlarını içeren tuz gölü tuzlu suyu ile de gerçekleştirildi ve bu iyonların lityum giderimini azalttığı görüldü. Çalışmada, λ-MnO2 tozu için PU elektrospun matların sulu sistemlerden lityum giderimi için umut verici bir substrat olduğu bulundu.
Özet (Çeviri)
Lithium is used in many fields due to its high energy density and unique electrochemical properties. Recently, there has been a strong increase in demand for lithium, so the extraction of lithium from natural water resources has become a remarkable research topic. One of the most effective methods of separating lithium from natural water sources is adsorption using lithium ion-sieve adsorbents. However, the powdered nature of the adsorbents makes them challenging to process and less recyclable. Recent studies have focused on developing adsorbents using different polymeric materials as substrates or binders. In the thesis, as a new approach, flexible and free-standing polyurethane electrospun mat substrates were produced and combined with λ-MnO2 to extract lithium from aqueous systems, and their lithium removal performance was investigated. After the fabricated mats and λ-MnO2 powder were characterized, the deposition process was performed, and filtration studies were carried out in synthetic lithium solution. Optimum conditions for lithium removal were found as an adsorbent amount of 200 mg, and 200 ppm initial [Li+], and pH 12. In addition, lithium removal performances have been improved by stacking mats and multi-stage filtration processes. Lithium removal reached 76.6% when a 400 ppm lithium solution and an 8-step filtration were used. Lithium removal experiments were performed with salt-lake brine containing high concentrations of various ions and showed that these ions reduced the lithium removal. In the study, PU electrospun mats for λ-MnO2 powder were found to be a promising substrate for lithium removal from aqueous systems.
Benzer Tezler
- Atık lityum iyon pillerdeki değerli metallerin derin ötektik çözelti kullanılarak kapalı kap mikrodalga liç prosesi ile geri kazanımı
Recovery of valuable metals from waste lithium-ion batteries using deep eutectic solvent via closed-vessel microwave leaching process
EMİNE GİZEM YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN ALGÜL
- Separation of boron and lithium from aqueous solutions by bipolar membrane electrodialysis (BMED)
Bipolar membran elektrodiyaliz (BMED) yöntemi ile sulu çözeltilerden bor ve lityum'un ayrılması
DENİZ İPEKÇİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NALAN KABAY
- Tuz Gölü'nden solvent ekstraksiyonuyla lityum eldesi
Solvent extraction of lithium from Tuz Lake
MERVE ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ŞEREF SÖNMEZ
- NMC/LCO/LMO tipi lityum-iyon bataryaların siyah kütlesinden kritik metallerin geri kazanımı
Recovery of critical metals from black mass of NMC/LCO/LMO type lithium-ion batteries
HALİDE NUR DURSUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiCevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FIRAT BURAT
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
- Effect of operating pressure on design and control of extractive distillation process separating DMC-MeOH azeotropic mixture
Dimetil karbonat - metanol azeotropik karışımını ayırmak için artırılmış basınçlı ekstraktif distilasyon prosesinin tasarım ve kontrolü
HATİCE SELİN VARYEMEZ KOŞU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DEVRİM BARIŞ KAYMAK