Boron mineral, which has strategic importance for Türkiye, is widely used in many fields from space technology to the defense industry, from the glass industry to the textile industry. Boron, which is generally found in nature as boric acid and borate ion, can cause pollution by mixing with surface and groundwater and cause environmental pollution. Considering the dwindling sources of water and the possibility of the world population experiencing water scarcity in the near future, effective and innovative technologies need to be developed to separate and to remove pollutants such as boron ions from other ions in the water stream as well as the conventional water treatment process. In this study, the removal and recovery of borate ions in aqueous solutions using the electrochemical separation technique under continuous flow conditions were investigated. In this context, firstly, electrodes coated with activated carbon were prepared and their electrochemical and morphological characterization was performed. Then, a flow cell was designed to perform boron ion removal under continuous flow conditions and its integration into the electrochemical separation system was provided. The system was operated for at least 5 cycles under +1.0/-1.0 V adsorption and desorption conditions and the boron ion removal efficiency was determined as 90.3%. In addition, different voltage values were studied in this study and it was determined that the amount of adsorbed boron ion increased from 11.5 mg/g to 25.7 mg/g by increasing the applied potential value from 0.75 to 1.5 V.
TUBİTAK
123M952
Bu çalışma, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından 123M952 numaralı proje ile desteklenmiştir. Projeye verdiği destekten ötürü TÜBİTAK’a teşekkürlerimi sunarım.
Ülkemiz açısından stratejik öneme sahip olan bor minerali, uzay teknolojisinden savunma endüstrisine, cam sektöründen tekstil endüstrisine pek çok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Doğada genel olarak borik asit ve borat iyonu olarak bulunan bor, yüzey ve yeraltı sularına karışarak kirlenmeye yol açabilmekte ve çevre kirliliğine sebep olmaktadır. Su kaynaklarının kısıtlı olması ve yakın gelecekte dünya nüfusunun su sıkıntısı yaşama olasılığının yüksek olduğu göz önüne alındığında, su arıtımında geleneksel yöntemlerin yanı sıra bor ve borat iyonu gibi kirleticilerin sularda bulunan diğer iyonlar arasından uzaklaştırılmasını sağlayan etkili ve yenilikçi teknolojilerin geliştirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, sulu çözeltilerde bulunan borat iyonlarının elektrokimyasal ayırma yöntemi kullanılarak sürekli akış koşullarında ayrılması ve geri kazanımı incelenmiştir. Bu kapsamda, öncelikle aktif karbon ile kaplı elektrotlar hazırlanmış, elektrokimyasal ve morfolojik açıdan karakterizasyonu yapılmıştır. Daha sonra sürekli akış koşullarında bor iyon gideriminin yapılabilmesi için akış hücresi tasarlanmış ve elektrokimyasal ayırma prosesine entegrasyonu sağlanmıştır. +1,0/-1,0 V adsorpsiyon ve desorpsiyon koşullarında sistem en az 5 döngü olacak şekilde çalıştırılmış ve bor iyonu giderim verimi %90,3 olarak belirlenmiştir. Ayrıca, bu çalışmada farklı voltaj değerlerinde çalışılmış ve uygulanan potansiyel değerinin 0,75’ten 1,5 V’a artırılmasıyla tutunan bor iyonu miktarını 11,5 mg/g’dan 25,7 mg/g’a çıktığı tespit edilmiştir.
123M952
Primary Language | Turkish |
---|---|
Subjects | Materials Engineering (Other) |
Journal Section | Research Article |
Authors | |
Project Number | 123M952 |
Publication Date | December 31, 2024 |
Submission Date | July 29, 2024 |
Acceptance Date | September 30, 2024 |
Published in Issue | Year 2024 Volume: 9 Issue: 4 |
Journal of Boron by Turkish Energy Nuclear Mineral Research Agency is licensed under CC BY-NC-SA 4.0