Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/11147/14447
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorÖzşen, Aslı Yükseltr
dc.contributor.authorRecepoğlu, Yaşar Kemaltr
dc.date.accessioned2024-05-05T15:40:06Z-
dc.date.available2024-05-05T15:40:06Z-
dc.date.issued2023en_US
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11147/14447en_US
dc.descriptionThesis (Doctoral)--İzmir Institute of Technology, Chemical Engineering, Izmir, 2023en_US
dc.descriptionIncludes bibliographical references (leaves. 135-160)en_US
dc.descriptionText in English; Abstract: Turkish and Englishen_US
dc.description.abstractThe demand for lithium (Li) is increasing by its pivotal role in energy storage and transportation electrification nowadays. The surge in demand has prompted a global quest for sustainable and cost-effective methods to extract Li from water sources. This thesis centers on valorizing abundant lignocellulosic waste, specifically hazelnut shell waste, abundant in Türkiye starting with the phosphorylation of pristine cellulose, contributing to the development of innovative biosorbents tailored for extracting Li from aqueous solutions. Comprehensive material characterization was conducted using SEM–EDS, FTIR, XPS, BET, XRD, and TGA analyses. Various factors influencing the process, such as biosorbent dosage, initial concentration, temperature, contact time, pH, and coexisting ions were explored. The maximum sorption capacity was determined to be 9.60 mg/g for phosphorylated functional cellulose (FC) and 7.71 mg/g for phosphorylated functional hazelnut shell waste (FHS) at 25°C, by the Langmuir model. Impressively, Li sorption reached equilibrium within a 3-minute, indicating the rapid kinetic properties of biosorbents. Furthermore, FC and FHS were employed in a packed bed column, leading to a threefold increase in sorption capacity under dynamic flow, especially at lower flow rates, regardless of bed height. Remarkably, a mere 15.75 mL of 5% H2SO4 solution was adequate to desorb approximately 100% of Li from the saturated biosorbents. The column data interpreted with theoretical models, affirmed the potential for large-scale implementation of these biosorbents. Preliminary tests on Li recovery from geothermal water using FC and FHS were also conducted to assess their applicability in real brine conditions, with a comparison made to the commercial ion exchange resin, Lewatit® TP 260.en_US
dc.description.abstractLityumun (Li) enerji depolama teknolojilerinde ve taşımacılığın elektrifikasyonunda oynadığı kilit rol nedeniyle talebi günümüzde artmaktadır. Bu artan talep, sürdürülebilir ve düşük maliyetli yöntemler arayışını küresel ölçekte tetiklemiştir. Bu tez, Türkiye'de bol miktarda bulunan özellikle fındık kabuk atığı gibi lignoselülozik atıkların değerlendirilmesine odaklanmaktadır. Süreç, ham selülozun fosforilasyonu ile başlayarak, sulu çözeltilerden Li kazanmak için özel olarak tasarlanmış yenilikçi biyosorbentlerin geliştirilmesine katkı sağlamıştır. SEM–EDS, FTIR, XPS, BET, XRD ve TGA analizleri kullanılarak kapsamlı malzeme karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Süreç üzerinde etkili olan biosorbent dozajı, başlangıç derişimi, sıcaklık, temas süresi, pH ve ortak iyonlar gibi çeşitli faktörler araştırılmıştır. Maksimum sorpsiyon kapasitesi, 25°C'de Langmuir modeline göre fosforile edilmiş fonksiyonel selüloz (FC) için 9.60 mg/g ve fosforile edilmiş fonksiyonel fındık kabuk atığı (FHS) için 7.71 mg/g olarak belirlenmiştir. Etkileyici bir şekilde, Li sorpsiyonu 3 dakika içinde dengeye ulaşarak biyosorbentlerin hızlı kinetik özelliklerini kanıtlamıştır. Ayrıca, FC ve FHS dolgulu bir kolon kullanılarak, akış hızı ve yatak yüksekliği gibi değişken işletme koşullarında özellikle yükseklikten bağımsız olarak düşük akış hızlarında Li'nin sudan geri kazanımında üç kat artış sağlanmıştır. Dikkat çekici bir şekilde, doymuş biyosorbentlerden Li'nin yaklaşık %100'ünü sıyırmak için yalnızca 15.75 mL %5'lik H2SO4 çözeltisi yeterli olmuştur. Teorik modellerle yorumlanan kolon verileri, bu biyosorbentlerin büyük ölçekte uygulanma potansiyelini doğrulamıştır. FC ve FHS kullanılarak jeotermal sudan Li geri kazanımına yönelik bazı ön denemeler ayrıca gerçek tuzlu su koşullarında uygulanabilirliklerini değerlendirmek amacıyla yapılarak Lewatit® TP 260 ticari iyon değiştirici reçinesi ile karşılaştırılmıştır.tr
dc.format.extentxix, 171 leavesen_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisher01. Izmir Institute of Technologyen_US
dc.subjectLignocellulose, Biotechnologyen_US
dc.subjectLignocellulose, Biodegradationen_US
dc.subjectLithiumen_US
dc.titleValorization of Lignocellulosic Waste Abundant in Türkiye for Potential Application in Sustainable Lithium Recoveryen_US
dc.title.alternativeSürdürülebilir lityum geri kazanımında potansiyel uygulama için Türkiye'de yaygın bulunan lignoselülozik atıkların değerlendirilmesitr
dc.typeDoctoral Thesisen_US
dc.authorid0000-0001-6646-0358en_US
dc.departmentThesis (Doctoral)--İzmir Institute of Technology, Chemical Engineeringen_US
dc.relation.publicationcategoryTezen_US
item.fulltextWith Fulltext-
item.openairetypeDoctoral Thesis-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.languageiso639-1en-
item.cerifentitytypePublications-
item.grantfulltextopen-
crisitem.author.dept03.02. Department of Chemical Engineering-
Appears in Collections:Phd Degree / Doktora
Files in This Item:
File SizeFormat 
14447.pdf9.02 MBAdobe PDFView/Open
Show simple item record



CORE Recommender

Page view(s)

152
checked on Dec 9, 2024

Download(s)

86
checked on Dec 9, 2024

Google ScholarTM

Check





Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.