Graphitic carbon nitride/alkali-activated red mud and sepiolite composites for methylene blue elimination from wastewater
Atık sulardan metilen mavisinin giderimi için grafitik karbon nitrür/alkali aktive edilmiş kırmızı çamur ve sepiyolit kompozitleri
- Tez No: 1009225
- Danışmanlar: PROF. SEZEN SOYER UZUN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, alkali aktivasyon işlemi kullanılarak amorf sepiyolit ve kırmızı çamur bazlı alkali aktive edilmiş bir malzeme (SRM-AAM) sentezlendi, ardından üre ile birleştirilerek 520℃'de termal polikondenzasyon yoluyla grafitik karbon nitrür ve amorf alkali aktive edilmiş matris (g-C3N4/SRM-AAM) içeren bir kompozit malzeme oluşturuldu ve her iki malzeme de metilen mavisi (MB) adsorpsiyonu açısından karşılaştırmalı olarak değerlendirildi. g-C3N4/SRM-AAM, 50℃'de SRM-AAM'nin maksimum MB adsorpsiyon kapasitesi (qmax) değerine (87 mg.g-1) kıyasla önemli ölçüde daha yüksek bir qmax olan 769 mg.g-1 sergiledi ve Langmuir izoterm modeli, her iki adsorban için de adsorpsiyon dengesini daha doğru bir şekilde tanımlayarak homojen yüzeylerde tek tabaka adsorpsiyonunu gösterdi. Termodinamik parametreler, her iki malzemeye de MB adsorpsiyonunun ekzotermik ve termodinamik olarak elverişli olduğunu ortaya koydu. Adsorpsiyon mekanizmaları, SRM-AAM için iyon değişimi, yüzey elektrostatik etkileşimleri ve parçacık içi difüzyonu içerirken, g-C3N4/SRM-AAM kompoziti ek olarak π-π etkileşimlerinden ve hidrojen bağından da faydalandı. Bu araştırma, sepiyolit ve ürenin, atık su arıtımında yüksek performanslı alkali ile aktive edilmiş adsorbanların geliştirilmesi için düşük maliyetli ve sürdürülebilir öncüller olarak etkili bir şekilde kullanılabileceğini ve kırmızı çamur ilavesinin hem ekonomik fizibiliteyi hem de çevresel sürdürülebilirliği artırdığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, an amorphous sepiolite- and red mud-based alkali activated material (SRM-AAM) was synthesized using alkali activation process, then combined with urea to form a composite material containing graphitic carbon nitride and the amorphous alkali-activated matrix (g-C3N4/SRM-AAM) via thermal polycondensation at 520℃, and both materials were comparatively evaluated for methylene blue (MB) adsorption. The g-C3N4/SRM-AAM exhibited a significantly higher maximum MB adsorption capacity (qmax) of 769 mg.g-1 at 50°C compared to 87 mg.g-1 for SRM-AAM, and the Langmuir isotherm model more accurately described the adsorption equilibrium for both adsorbents, indicating monolayer adsorption on homogeneous surfaces. Thermodynamic parameters revealed that MB adsorption onto both materials was exothermic and thermodynamically favorable. The adsorption mechanisms involved ion exchange, surface electrostatic interactions, and intraparticle diffusion for SRM-AAM, while the g-C3N4/SRM-AAM composite additionally benefited from π-π interactions and hydrogen bonding. This research demonstrates that sepiolite and urea can be effectively utilized as low-cost and sustainable precursors for the development of high-performance alkaliactivated adsorbents for wastewater treatment, with red mud addition enhancing both economic feasibility and environmental sustainability.
Benzer Tezler
- Design of novel alkali activated materials exhibiting adsorption performance and photocatalytic activity
Adsorpsiyon performansı ve fotokatalitik aktivite gösteren alkali aktif malzemelerin tasarımı
KARDELEN KAYA ÖZKİPER
Doktora
İngilizce
2022
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEZEN SOYER UZUN
- Vakumda metalotermik yöntem ile kalsiyum redüksiyonuna etki eden parametrelerin incelenmesi
Investigation of the parameters that affect the vacuum metalothermic method parameters and the calcium reduction
KEREM CAN TAŞYÜREK
Doktora
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
- Graphitic carbon nitride/red phosphorus heterojunctions decorated with platinum nanoparticles as catalysts for the photo-assisted hydrolysis of ammonia borane
Amonyak boranın foto yardımlı hidrolizi için katalizör olarak platin nanoparçacıklarla dekore edilmiş grafit karbon nitrür/kırmızı fosfor heteroeklemleri
SILA ALEMDAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimya MühendisliğiKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖNDER METİN
- Graphitic carbon nitride/oxygen deficient tungsten oxide s-scheme heterojunctions for photocatalytic dye degradation and hydrogen peroxide generation under visible light irradiation
Görünür ışık altında fotokatalitik boya bozunması ve hidrojen peroksit üretimi için s-şemalı grafitik karbon nitrür/oksijen noksanlı tungsten oksit heteroeklemleri
ALEYNA BAŞAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
KimyaKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖNDER METİN
- Mesoporous graphitic carbon nitride supported CoPd alloy nanoparticles as catalysts for various reactions of terpenes
Terpenlerin çeşitli dönüşüm tepkimeleri için mezogözenekli grafitik karbon nitrüre destekli CoPd alaşım nanokatalizörleri
AHSEN SARE YALIN