Ti-Bazlı Metal Oksit Kaplanmış Elektrot ile Reaktif Boyar Maddenin Anodik Oksidasyonu: Proses Şartlarının Optimizasyonu

Nevim GENÇ, (Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Kocaeli, TÜRKİYE)
Elif DURNA (Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Kocaeli, TÜRKİYE)
El-Cezerî Journal of Science and Engineering
2 0
Yıl: 2021 Cilt: 8 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 951 - 961 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.31202/ecjse.900582 İndeks Tarihi: 07-10-2022

Ti-Bazlı Metal Oksit Kaplanmış Elektrot ile Reaktif Boyar Maddenin Anodik Oksidasyonu: Proses Şartlarının Optimizasyonu

Öz:
Bu çalışmada model bileşik olarak kullanılan Sunfix Red-S3B (SR-S3B) reaktif boyar maddenin metal oksit kaplanmış titanyum elektrotlar ile anodik oksidasyonu incelenmiştir. Anot olarak RuO2 IrO2/Ti, katot olarak titanyum elektrotlar kullanılmıştır. Anodik oksidasyon prosesi işletme koşulları en yüksek boya giderimini sağlayacak biçimde optimize edilmiştir. Taguchi deney Tasarım Modeli ile yükseltgenme süresi, pH, elektrolit tipi ve akım yoğunluğu parametrelerinin optimum koşulları sırası ile 20 dk, pH 3, NaCl elektrolit tipi ve 0,32 A/dm2 olarak belirlenmiştir. Modelin öngördüğü ile deneysel olarak elde edilen boya giderimi arasında yüksek derece doğrusal bir ilişki olduğu gözlenmiştir. Belirlenen optimum işletme şartlarında %99 boya giderimi elde edilmiş ve giderim veriminde en etkili parametrenin elektrolit tipi olduğu gözlemlenmiştir.
Anahtar Kelime: Anodik oksidasyon Sunfix Red-S3B Taguchi Deney Tasarım Modeli

Anodic Oxidation of Reactive Dye with Ti-Based Metal Oxide Coated Electrode: Optimization of Process Conditions

Öz:
In this study, the anodic oxidation of the Sunfix Red-3SB (SR-S3B) reactive dye used as a model compound with metal oxide coated titanium electrodes was investigated. RuO2 IrO2/Ti electrodes were used as anode, titanium electrodes as cathode. The anodic oxidation process has been optimized for operating conditions to ensure the highest dye removal. Optimum conditions of oxidation time, pH, electrolyte type and current intensty parameters were determined as 20 min., pH 3, NaCl electrolyte type and 0.32 A/dm2 with Taguchi Experimental Design Model. A highly linear relationship was observed between the predicted and experimentally obtained dye removal of the model. 99% dye removal was observed in optimum conditions in the process, and it was determined that the most effective parameter in removal efficiency was the electrolyte type.
Anahtar Kelime: Anodic oxidation Sunfix Red-S3B Taguchi Experiment Design Model

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1]. Xu L., Ma X., Niu J., Chen J., Zhou C., "Removal of trace naproxen from aqueous solution using a laboratory-scale reactive flow-through membrane electrode", Journal of Hazardous Materials, 2019, 379:120692.
  • [2]. Muddemann T., Haupt D., Sievers M., Kunz U., "Electrochemical Reactors for Wastewater Treatment", ChemBioEng Reviews, 2019, 6(5):142–156.
  • [3]. Subba Rao A. N., Venkatarangaiah V. T., "Metal oxide-coated anodes in wastewater treatment", Environmental Science and Pollution Research, 2014, 21(5):3197–3217.
  • [4]. Isarain-Chávez E., Baró M. D., Rossinyol E., Morales-Ortiz U., Sort J., Brillas E., Pellicer E., "Comparative electrochemical oxidation of methyl orange azo dye using Ti/Ir-Pb, Ti/Ir-Sn, Ti/Ru-Pb, Ti/Pt-Pd and Ti/RuO2 anodes", Electrochimica Acta, 2017, 244:199–208.
  • [5]. Wang L., Balasubramanian N., "Electrochemical regeneration of granular activated carbon saturated with organic compounds", Chemical Engineering Journal, 2009, 155(3):763–768.
  • [6]. Sharif F., Roberts E. P. L., "Anodic electrochemical regeneration of a graphene/titanium dioxide composite adsorbent loaded with an organic dye", Chemosphere, 2020, 241: 125020.
  • [7]. Barışçı S., Turkay O., Ulusoy E., Soydemir G., Seker M. G., Dimoglo A., "Electrochemical treatment of anti-cancer drug carboplatin on mixed-metal oxides and boron doped diamond electrodes: Density functional theory modelling and toxicity evaluation", Journal of Hazardous Materials, 2018, 344:316–321.
  • [8]. Zhou Y., Liang Z., Wang Y., "Decolorization and COD removal of secondary yeast wastewater effluents by coagulation using aluminum sulfate", Desalination, 2008, 225(1–3):301–311.
  • [9]. Wang C., Yu Y., Yin L., Niu J., Hou L. A. "Insights of ibuprofen electro-oxidation on metal-oxide-coated Ti anodes: Kinetics, energy consumption and reaction mechanisms", Chemosphere, 2016, 163:584–591.
  • [10.] Singla J., Verma A., Sangal V. K., "Applications of doped mixed metal oxide anode for the electro-oxidation treatment and mineralization of urine metabolite, uric acid", Journal of Water Process Engineering, 2019, 32:100944.
  • [11]. McQuillan R. V., Stevens G. W., Mumford K. A. "The electrochemical regeneration of granular activated carbons: A review", Journal of Hazardous Materials, 2018, 355:34– 49.
  • [12]. Ambuludi S. L., Panizza M., Oturan N., Özcan A., Oturan M. A., "Kinetic behavior of anti-inflammatory drug ibuprofen in aqueous medium during its degradation by electrochemical advanced oxidation", Environmental Science and Pollution Research, 2013, 20(4):2381–2389.
  • [13]. Özcan A., Şahin Y., Koparal A. S., Oturan M. A., "Propham mineralization in aqueous medium by anodic oxidation using boron-doped diamond anode: Influence of experimental parameters on degradation kinetics and mineralization efficiency", Water Research, 2008, 42(12):2889–2898.
  • [14]. Alvarez-Pugliese C. E., Acuña-Bedoya J., Vivas-Galarza S., Prado-Arce L. A., Marriaga-Cabrales, N., "Electrolytic regeneration of granular activated carbon saturated with diclofenac using BDD anodes", Diamond and Related Materials, 2019, 93:193– 199.
  • [15]. Brillas E., Sirés I., Arias C., Cabot P. L., Centellas F., Rodríguez R. M., Garrido J. A., "Mineralization of paracetamol in aqueous medium by anodic oxidation with a boron- doped diamond electrode", Chemosphere, 2005, 58(4):399–406.
  • [16]. Bakht Shokouhi S., Dehghanzadeh R., Aslani H., Shahmahdi N. Activated carbon catalyzed ozonation (ACCO) of Reactive Blue 194 azo dye in aqueous saline solution: Experimental parameters, kinetic and analysis of activated carbon properties", Journal of Water Process Engineering, 2020, 35:101188.
  • [17]. Bapat S., Jaspal D., Malviya A., "Efficacy of parthenium hysterophorus waste biomass compared with activated charcoal for the removal of CI Reactive Red 239 textile dye from wastewater" Coloration Technology, 2021 cote.12526.
  • [18]. Kavcı E., "Direct Red BWS tekstil boyası adsorpsiyonunun Taguchi L9 (34) ortogonal deney tasarımı ile araştırılması", Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 2021, 10(1):358-363.
  • [19]. Kaya A., Aslan M., Yılmaz, N.F., Kurt H.İ., "Al-Mg-SiC kompozitlerin görünür yoğunluklarının Taguchi analizi", El-Cezeri Journal of Science and Engineering, 2010, 7(2):773-780.
  • [20]. Ross P.J., "Taguchi Techniques for Quality Engineering", Singapore, McGraw Hill Professional Editions, New York, (1996)
  • [21]. Başar G., Kahraman F., Kuş H., "Bronz esaslı kompozit sürtünme malzemelerin üç nokta eğme mukavemetinin Taguchi metodu ile optimizasyonu", El-Cezeri Journal of Science and Engineering, 2018, 5(2):626-634.
  • [22]. Sohrabi M. R., Khavaran A., Shariati S., Shariati S., "Removal of Carmoisine edible dye by Fenton and photo Fenton processes using Taguchi orthogonal array design", Arabian Journal of Chemistry, 2017, 10:S3523–S3531.
  • [23]. Dhawane S. H., Kumar T., Halder G., "Biodiesel synthesis from Hevea brasiliensis oil employing carbon supported heterogeneous catalyst: Optimization by Taguchi method", Renewable Energy, 2016, 89:506–514.
  • [24]. Ramakrishnan R., Karunamoorthy L., "Multi response optimization of wire EDM operations using robust design of experiments", International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2006, 29(1–2):105–112.
APA GENÇ N, Durna Pişkin E (2021). Ti-Bazlı Metal Oksit Kaplanmış Elektrot ile Reaktif Boyar Maddenin Anodik Oksidasyonu: Proses Şartlarının Optimizasyonu. , 951 - 961. 10.31202/ecjse.900582
Chicago GENÇ Nevim,Durna Pişkin Elif Ti-Bazlı Metal Oksit Kaplanmış Elektrot ile Reaktif Boyar Maddenin Anodik Oksidasyonu: Proses Şartlarının Optimizasyonu. (2021): 951 - 961. 10.31202/ecjse.900582
MLA GENÇ Nevim,Durna Pişkin Elif Ti-Bazlı Metal Oksit Kaplanmış Elektrot ile Reaktif Boyar Maddenin Anodik Oksidasyonu: Proses Şartlarının Optimizasyonu. , 2021, ss.951 - 961. 10.31202/ecjse.900582
AMA GENÇ N,Durna Pişkin E Ti-Bazlı Metal Oksit Kaplanmış Elektrot ile Reaktif Boyar Maddenin Anodik Oksidasyonu: Proses Şartlarının Optimizasyonu. . 2021; 951 - 961. 10.31202/ecjse.900582
Vancouver GENÇ N,Durna Pişkin E Ti-Bazlı Metal Oksit Kaplanmış Elektrot ile Reaktif Boyar Maddenin Anodik Oksidasyonu: Proses Şartlarının Optimizasyonu. . 2021; 951 - 961. 10.31202/ecjse.900582
IEEE GENÇ N,Durna Pişkin E "Ti-Bazlı Metal Oksit Kaplanmış Elektrot ile Reaktif Boyar Maddenin Anodik Oksidasyonu: Proses Şartlarının Optimizasyonu." , ss.951 - 961, 2021. 10.31202/ecjse.900582
ISNAD GENÇ, Nevim - Durna Pişkin, Elif. "Ti-Bazlı Metal Oksit Kaplanmış Elektrot ile Reaktif Boyar Maddenin Anodik Oksidasyonu: Proses Şartlarının Optimizasyonu". (2021), 951-961. https://doi.org/10.31202/ecjse.900582
APA GENÇ N, Durna Pişkin E (2021). Ti-Bazlı Metal Oksit Kaplanmış Elektrot ile Reaktif Boyar Maddenin Anodik Oksidasyonu: Proses Şartlarının Optimizasyonu. El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 8(2), 951 - 961. 10.31202/ecjse.900582
Chicago GENÇ Nevim,Durna Pişkin Elif Ti-Bazlı Metal Oksit Kaplanmış Elektrot ile Reaktif Boyar Maddenin Anodik Oksidasyonu: Proses Şartlarının Optimizasyonu. El-Cezerî Journal of Science and Engineering 8, no.2 (2021): 951 - 961. 10.31202/ecjse.900582
MLA GENÇ Nevim,Durna Pişkin Elif Ti-Bazlı Metal Oksit Kaplanmış Elektrot ile Reaktif Boyar Maddenin Anodik Oksidasyonu: Proses Şartlarının Optimizasyonu. El-Cezerî Journal of Science and Engineering, vol.8, no.2, 2021, ss.951 - 961. 10.31202/ecjse.900582
AMA GENÇ N,Durna Pişkin E Ti-Bazlı Metal Oksit Kaplanmış Elektrot ile Reaktif Boyar Maddenin Anodik Oksidasyonu: Proses Şartlarının Optimizasyonu. El-Cezerî Journal of Science and Engineering. 2021; 8(2): 951 - 961. 10.31202/ecjse.900582
Vancouver GENÇ N,Durna Pişkin E Ti-Bazlı Metal Oksit Kaplanmış Elektrot ile Reaktif Boyar Maddenin Anodik Oksidasyonu: Proses Şartlarının Optimizasyonu. El-Cezerî Journal of Science and Engineering. 2021; 8(2): 951 - 961. 10.31202/ecjse.900582
IEEE GENÇ N,Durna Pişkin E "Ti-Bazlı Metal Oksit Kaplanmış Elektrot ile Reaktif Boyar Maddenin Anodik Oksidasyonu: Proses Şartlarının Optimizasyonu." El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 8, ss.951 - 961, 2021. 10.31202/ecjse.900582
ISNAD GENÇ, Nevim - Durna Pişkin, Elif. "Ti-Bazlı Metal Oksit Kaplanmış Elektrot ile Reaktif Boyar Maddenin Anodik Oksidasyonu: Proses Şartlarının Optimizasyonu". El-Cezerî Journal of Science and Engineering 8/2 (2021), 951-961. https://doi.org/10.31202/ecjse.900582
Sayfa Oluşturulma Tarihi
24-04-2024 3:50

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları