Production of boric acid by bipolar membrane electrodialysis: Evaluation of commercial and polyelectrolyte multilayers-coated ion exchange membranes
Julkaisuvuosi
2025
Tekijät
Figueira Mariana; Reig Mònica; Luis Cortina José; Reza Moradi Mohammad; Pihlajamäki Arto; Valderrama César
Abstrakti:
Boron is an essential element for many industrial sectors, but the European Union (EU) is entirely dependent on imports for its boron supply. To ensure a sustainable supply of boron for the EU, developing recovery strategies from secondary sources is essential. Thus, boron recovery from seawater reverse osmosis (SWRO) desalination brines using bipolar membrane electrodialysis (BMED) as part of a multi-mineral brine mining process is proposed. BMED experiments were conducted with 35 triplets of commercial membranes (100 cm2), using sodium borate solution (92.5 mM) as feed, at three different pHs (2, 9 and 12), identifying pH 12 as the best option. Moreover, commercial ion exchange membranes from PCA GmbH and Mega a.s. were coated with polyelectrolyte multilayers using layer-by-layer technique. Characterization of the coated membranes included zeta potential, contact angle, ATR-FTIR, transport number and ion exchange capacity analyses. Subsequent BMED experiments with three triplets comparing virgin and modified membranes (100 cm2), using sodium borate solution (92.5 mM) as feed, demonstrated that the coating with 4 bilayers increased the selectivity of membranes. Although the coated RALEX membranes presented the highest selectivity (7.2 for B(OH)4-/Na+ in the acid compartment), uncoated PCA membranes were the optimal choice for H3BO3 and NaOH production due to higher Na and B removal (97 %), higher concentration factors (2.5 for the acid and 4.3 for the base), and higher current efficiency for H3BO3 production (78 %).
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli:
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti/Sarja
Kustantaja
Volyymi
354
Numero
Part 8
Artikkelinumero
129467
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
2
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Ei
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Teknillinen kemia, kemian prosessitekniikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1016/j.seppur.2024.129467
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä