Geri Dön

Metil turuncusu boyasının iletken polimer esaslı kompozitler kullanılarak adsorpsiyon yöntemiyle sulu çözeltilerden uzaklaştırılması

Removal of methyl orange dye from aqueous solutions by adsorption method using conductive polymer-based composites

PDF İndir

  1. Tez No: 1002404
  2. Yazar: İREM GAZDAĞLI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. BİROL IŞIK, DOÇ. DR. VOLKAN UĞRAŞKAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Fizikokimya Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez çalışmasında polipirol/grafitik karbon nitrür (PPy/g-C3N4) kompoziti kullanılarak sulu çözeltilerden anyonik metil turuncusu boyasının adsorpsiyon yöntemiyle uzaklaştırılmasına ait deneysel çalışmalar gerçekleştirildi. Öncelikle belli miktarda polipirol, polipirole göre ağırlıkça %10-20-30 olacak şekilde grafitik karbon nitrür ile katkılandırılarak sentezlendi. Sentez sonucunda yıkanıp kurutularak adsorban olarak kullanıma hazır hale getirildi. Ardından adsorpsiyon deneyleri 2-12 pH, 20-60 mg/L konsantrasyon, 0-180 dakika temas süresi, 0,01- 0,20 g/50 mL adsorban miktarı aralığında ve 110 rpm karıştırma hızında yürütülerek adsorpsiyon süreci için optimum koşullar belirlendi. Ardından denge ve kinetik çalışmaları gerçekleştirildi. Adsorpsiyon denge çalışmalarından elde edilen ham veriler Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich (D-R), Sips ve Temkin izoterm modellerine, adsorpsiyon kinetik çalışmalardan elde edilenler ise yalancı birinci derece, yalancı ikinci derece ve partikül içi difüzyon modellerine uygulandı. Adsorpsiyon deneyleri farklı sıcaklıklarda yürütülerek adsorpsiyon termodinamiği incelendi. Çalışma sonunda deneysel veriler ve hata analizleri de değerlendirilerek adsorpsiyon prosesine en uyumlu izoterm modelinin Sips izotermi olduğu, kinetik modellerden ise yalancı ikinci derece kinetik modele uyum sağladığı gözlemlendi. Ayrıca en yüksek adsorpsiyon kapasitesi %30 polipirol/grafitik karbon nitrür kompozitiyle Langmuir izoterminden 38,26 mg/g, Sips izoterminden ise 37,96 mg/g olarak hesaplandı. Termodinamik hesaplamalar sonucunda %30 oranındaki kompozit için entalpi değeri 16,86 kJ/mol olarak bulundu ve bu da sürecin endotermik olarak gerçekleştiğini gösterdi. Gibbs serbest enerji değeri ise 298 K' de -29,67 kJ/mol olarak bulundu ve bu da adsorpsiyonun istemli olarak gerçekleştiğini gösterdi. Tuz konsantrasyonunun adsorpsiyon süreci üzerindeki etkisi NaCl, NaNO3, Na2SO4 ve CaCl2 kullanılarak gerçekleştirildi. Musluk suyu, içme suyu ve damıtılmış su için giderim yüzdeleri sırasıyla %92,8, %95,0 ve %95,9 idi. Yeniden kullanılabilirlik çalışmalarından, adsorbanların 6 döngüye kadar etkili bir şekilde tekrar tekrar kullanılabileceği görüldü. Yapılan bu çalışma polipirol grafitik karbon nitrür kompozitinin metil turuncusu toksik boyasını ortamdan gidermek için etkili bir adsorban olduğunu gösterdi.

Özet (Çeviri)

In this thesis study, experimental work was conducted on the removal of anionic methyl orange dye from aqueous solutions using a polypyrrole/graphitic carbon nitride composite (PPy/g-C3N4) via adsorption. First, a certain amount of polypyrrole was synthesized by blending it with graphitic carbon nitride at a weight ratio of 10-20-30% relative to polypyrrole. The synthesized material was washed and dried to prepare it for use as an adsorbent. Adsorption experiments were then conducted at pH values ranging from 2 to 12, concentrations from 20 to 60 mg/L, contact times from 0 to 180 minutes, adsorbent amounts ranging from 0.01 to 0.20 g/50 mL, and a stirring speed of 110 rpm to determine the optimal conditions for the adsorption process. Subsequently, equilibrium and kinetic studies were conducted. Raw data obtained from adsorption equilibrium studies were applied to Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich (D-R), Sips, and Temkin isotherm models, while data obtained from adsorption kinetic studies were applied to pseudo-first-order, pseudo-second-order, and intra-particle diffusion models. Adsorption experiments were conducted at different temperatures to investigate adsorption thermodynamics. At the end of the study, experimental data and error analyses were also evaluated, and it was observed that the Sips isotherm was the most compatible with the adsorption process, while the pseudo-second-order kinetic model was the most compatible with the kinetic models. Additionally, the highest adsorption capacity was calculated as 38.26 mg/g from the Langmuir isotherm and 37.96 mg/g from the Sips isotherm for the 30% polypyrrole/graphitic carbon nitride composite. Thermodynamic calculations showed that the enthalpy value for the 30% composite was 16.86 kJ/mol, indicating that the process was endothermic. The Gibbs free energy value was found to be -29.67 kJ/mol at 298 K, indicating that adsorption occurred spontaneously. The effect of salt concentration on the adsorption process was investigated using NaCl, NaNO₃, Na₂SO₄, and CaCl₂. The removal percentages for tap water, drinking water, and distilled water were 92.8%, 95.0%, and 95.9%, respectively. From reusability studies, it was observed that the adsorbents could be effectively reused up to 6 cycles. This study demonstrated that the polypyrrole graphitic carbon nitride composite is an effective adsorbent for removing methyl orange toxic dye from the environment.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    453493

    Disülfit-bağlı kovalent organik polimerler kullanılarak sulu solusyondan toksik katyonik tekstil boyalarının seçici olarak uzaklaştırılması

    Selective removal of toxic cationic textile dyes from aqueous solution using disulfide-linked covalent organic polymers

    MEHMET ŞAHİN ATAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Metalurji MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HASAN AKYILDIZ

  2. Tez No

    763325

    A comparative study on selective biosorption in aqueous mixtures of dyes with different ionic characters by Chlorella sp. biomass

    Chlorella sp. mikroalg biyokütlesi kullanılarak farklı iyonik karakterlerdeki boya karışımlarının sulu ortamda karşılaştırmalı biyosorpsiyonu

    BEYZA YILMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    KimyaBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET FIRAT İLKER

  3. Tez No

    1005505

    Synthesis of CuO/FeO composite nanoparticles using Chlorella vulgaris and testing of antioxidant, antibacterial and photocatalytic activities of synthesized nanoparticles

    Chlorella vulgaris kullanılarak CuO/FeO kompozit nanoparçacık sentezi ve sentezlenen nanoparçacıkların antioksidan, antibakteriyel ve fotokatalitik aktivitelerinin test edilmesi

    SAEDA ABDIRISAQ MOHAMED

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    BiyomühendislikÜsküdar Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BETÜL GÜRÜNLÜ

  4. Tez No

    813105

    Removal of dyes and antibiotics by adsorption and photocatalytic degradation using zn-based composites

    Boyaların ve antibiyotiklerin zn temelli kompozitler kullanılarak adsorpsiyon ve fotokatalitik parçalama ile uzaklaştırılması

    GİZEM SAYGI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEHER FEHİME ÇAKICIOĞLU ÖZKAN

  5. Tez No

    593231

    Experimental investigation of ionic liquid−incorporated MIL-53(Al) composites for environmental applications: gas separation and water purification

    İyonik sıvı katkılı MIL-53(Al) kompozitlerinin çevresel uygulamalar için deneysel Olarak İncelenmesi: Gaz ayırma ve su arıtma

    SAFİYYE KAVAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Kimya MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALPER UZUN

    PROF. DR. SEDA KESKİN AVCI

Geri Dön