Dye removal by nano-sized metal coated electrodes

Abstract

Tekstil endüstrisi gelişmekte olan ülkelerde çok yaygındır. Tekstil endüstrisinin farklı süreçleri arasında, boyama sürecinde, boyama, sabitleme ve yıkama için çok miktarda su sarf edilmektedir. Tekstil atık suyunun karakteristiği asılı parçacıklar, tuzlar, yüksek pH ve yüksek kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) derişimidir. Bu toksik atık suların çevreye deşarj edilmesi önemli problemlere neden ola bilir. Nanoteknoloji teknikleri ve malzemeleri farklı alanlarda başarılı olmuştur ve atık su arıtımında bor kaplı elmas (BDD) elektrotlar renk giderim süreçlerinde başarı ile kullanılmıştır. Bu çalışmada, tıkaç akım reaktörde, bor katkılı elmas elektrotlar kullanılarak Reactive Black 5 (RB5) boyarmaddesinin elektrokimyasal yükseltgemesi gerçekleştirilmiştir. Bor katkılı elmas elektrotların yarısı anot ve yarısı katot olarak davranıyor. Farklı parametreler arıtım surecini etkiliyor ki deneyler sırasında araştırılmıştır. Akış hızı, destek elektrolit olarak sodyum sülfat derişimi (Na2SO4), başlangıç pH, akım yoğunluğu ve başlangıç boyar madde derişimi gibi deneysel parametreler incelendi. Elde edilen en iği şartlar şöyledir: akım yoğunluğu 1 mA/cm2, doğal pH, akış hızı 100 mL/min, sodyum sülfat derişimi 0.02 mol/L. En iği deneysel şartlar elde edildikten sonra sürecin güvenirliğini kanıtlamak için toplam organik karbon (TOC), KOİ ve toksisite çalışmaları yapılmıştır. Bu şartlar altında, %97 renk, ~%51 KOİ ve %29,3 TOK giderimi elde edilmiştir. RB5 boyar maddesinin toksisitesi de başlangıç toksisite oranına göre azalmıştır.