Methylene Blue Removal by Electrooxidation Process Using Ti/IrO2/RuO2 Anode and Stainless Steel Cathode: The Role of Operating Parameters

Abstract

Bu çalışma, sentetik olarak hazırlanmış atık sudan Metilen Mavisi boyasının anot malzemesi olarak Ti/IrO2/RuO2 ve katot malzemesi olarak paslanmaz çelik kullanılarak laboratuvar ölçekli bir elektrooksidasyon prosesi (EOP) ile giderimini araştırmak için yapılmıştır. Atıksuyun başlangıç pH değeri (3.0, doğal pH (≈ 5.0), 7.0, 9.0 ve 11.0), akım yoğunluğu (1.0 mA cm-2, 1.5 mA cm-2, 2.0 mA cm-2 ve 2.5 mA cm-2), destek elektrolit türü (NaCI, KCI, Na2SO4 ve NaNO3) ve destek elektrolit konsantrasyonu (1.0 mM, 1.5 mM, 2.0 mM ve 2.5 mM) dahil olmak üzere proses değişkenlerinin Metilen Mavisi boya giderme verimliliği üzerindeki etkisi incelenmiştir. 30 dakikalık elektrokimyasal işlemde, Metilen Mavisi boyasının gideriminde en yüksek giderim (%78.31) doğal pH değerinde (≈5) elde edilmiştir. Destek elektrolit türü olarak %78.31’lik giderim verimi ile NaCI en iyi destek elektrolit olarak belirlendikten sonra, NaCI’nın konsantrasyonunun 1.0 mM’den 2.5 mM’ye çıkarılmasıyla giderim verimi %78.31’den %88.25’e kadar yükselmiştir. Giderimde etkisi incelenen son parametre olarak akım yoğunluğunun 1 mA cm-2’den 2.5 mA cm-2’ye artırılmasıyla Metilen Mavisi boya giderim verimi %78.31’den %88.98’e kadar artış görülmüştür. Deneysel sonuçlar Ti/IrO2/RuO2 anot kullanarak Metilen Mavisi boyasının etkin bir şekilde giderilmesinde elektrooksidasyon prosesinin uygunluğunu ortaya koymuştur. Özellikle dolaylı oksidasyonda Metilen Mavisi boyasının sadece redoks aracıları olarak görev yapan klorür iyonlarının varlığında elektroliz edildiği ve reaksiyonun klorür konsantrasyonundan ve uygulanan akım yoğunluğundan etkilendiği belirlenmiştir.