Yenilikçi mikroekstraksiyon yöntemleri ile bakırın eser seviyelerde tayini ve kadmiyumun atık sudan nanomalzeme destekli giderimi
Determination of copper at trace levels using innovative microextraction methods and removal of cadmium from wastewater using nanomaterials
- Tez No: 1012261
- Danışmanlar: DOÇ. GÜLTEN ÇETİN, PROF. SEZGİN BAKIRDERE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Bakır, kadmiyum, mikroekstraksiyon dağıtıcı katı faz ekstraksiyonu, nanopartiküller, Analitik kimya, Copper, cadmium, microextraction, dispersive solid-phase extraction, nanoparticles, Analytical chemistry
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Analitik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Gıda güvenliği ve temiz su kaynaklarının hızla tükenmesi, son yıllarda küresel ölçekte önemli bir endişe kaynağı haline gelmiş olup, çevrede ağır metal birikimi bu durumun başlıca nedenlerinden biri olarak kabul edilmektedir. Ağır metallerin biyobozunmaz özellikte olmaları ve endüstride yaygın kullanımları, çevresel ortamlardan giderimlerini zorunlu kılmaktadır. Bununla birlikte, arıtım sonrası su örneklerinde veya kompleks matrikslerde eser seviyelerde dahi doğru ve hassas tayinlerinin yapılması, çevresel kirliliğin kontrolü açısından kritik öneme sahiptir. Bu tezde, alevli atomik absorpsiyon spektrofotometresi (AAAS) kullanılarak gıda ve çevre örneklerinde bakır ve kadmiyum tayinine yönelik duyarlı, güvenilir, hızlı ve ekonomik yöntemler geliştirilmiştir. Bu kapsamda, cihazın duyarlılık ve seçiciliğini artırmak amacıyla nanoyapılar ve çevreci ekstraksiyon tekniklerine dayalı ön zenginleştirme ve adsorpsiyon yaklaşımları uygulanmıştır. xx İlk çalışmada, ZnFe₂O₄ nanopartiküller kullanılarak ebegümeci çayı ekstraktında bakır tayini gerçekleştirilmiş ve AAAS öncesinde dağıtıcı katı faz ekstraksiyonu uygulanmıştır. Hidrotermal yöntemle sentezlenen nanomalzemenin karakterizasyonu yapılmış ve optimum koşullarda yöntemin tayin gücünde yüz katı aşan iyileşme sağlanmıştır. Geri kazanım sonuçları, yöntemin kompleks gıda matrikslerinde yüksek doğrulukla uygulanabilir olduğunu göstermiştir. İkinci çalışmada, Mn₃O₄–MnOOH nanokompozit kullanılarak evsel atık sulardan kadmiyumun adsorpsiyon yoluyla giderimi sağlanmış ve %68–86 aralığında giderim verimi elde edilmiştir. Adsorpsiyon davranışı çeşitli izoterm modelleri ile incelenmiş ve maksimum kapasite 30,05 mg g⁻¹ olarak belirlenmiştir. Son çalışmada ise iyonik sıvı esaslı mikroekstraksiyon yöntemi ile ginkgo biloba çayında bakır tayini gerçekleştirilmiş ve 4,4 μg L⁻¹ LOD değeri ile yöntemin duyarlılığı önemli ölçüde artırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, geliştirilen yöntemlerin doğruluğunu ve uygulanabilirliğini ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
Food security and the rapid depletion of clean water resources have become significant global concerns in recent years, with heavy metal accumulation in the environment considered one of the main causes. The non-biodegradable nature of heavy metals and their widespread use in industry necessitate their removal from environmental sources. However, accurate and sensitive determination, even at trace levels, in treated water samples or complex matrices is critically important for controlling environmental pollution. In this thesis, sensitive, reliable, rapid, and economical methods for the determination of copper and cadmium in food and environmental samples using flame atomic absorption spectrophotometry (FAA) have been developed. In this context, pre-enrichment and adsorption approaches based on nanostructures and environmentally friendly extraction techniques have been applied to increase the sensitivity and selectivity of the device. In the first study, copper determination in mallow tea extract was performed using ZnFe₂O₄ nanoparticles, and dispersive solid-phase extraction was applied before FAA. The nanomaterial synthesized by hydrothermal method was characterized, and a more xxii than one hundredfold improvement in the determination power of the method was achieved under optimum conditions. The recovery results showed that the method can be applied with high accuracy in complex food matrices. In the second study, cadmium removal from domestic wastewater by adsorption was achieved using Mn₃O₄–MnOOH nanocomposite, and a removal efficiency of 68–86% was obtained. The adsorption behavior was investigated with various isotherm models, and the maximum capacity was determined as 30.05 mg g⁻¹. In the last study, copper determination in ginkgo biloba tea was carried out using an ionic liquid-based microextraction method, and the sensitivity of the method was significantly increased with a LOD value of 4.4 μg L⁻¹. The obtained results revealed the accuracy and applicability of the developed methods.
Benzer Tezler
- Kadmiyum ve bakırın yenilikçi sıvı faz mikroekstraksiyon sonrası yarıklı kuvars tüp destekli alevli atomik absorpsiyon spektrofotometre sisteminde eser seviyelerdetayinleri
Determination of cadmium and copper at trace levels by slotted quartz tube assisted flame atomic absorption spectrophotometry after novel liquid phase microextraction methods
GÖZDE ÖZZEYBEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiAnalitik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEZGİN BAKIRDERE
- Bakırın eser seviyelerde tayini ve nikelin atıksu matriksinden arıtılmasına yönelik yenilikçi yöntemlerin geliştirilmesi
Development of innovative methods for determination of copper at trace levels and treatment of nickel from wastewater matrix
YAĞMUR KILINÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
KimyaZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİZAMETTİN ÖZDOĞAN
PROF. DR. SEZGİN BAKIRDERE
- Bizmut sülfür ve baryum oksit nanomalzemeleri yardımı ile bakırın ve kadmiyumun atıksu matrikslerinden giderilmesine yönelik yenilikçi analitik stratejiler
Novel analytical strategies for the removal of copper and cadmium from waste water matrix by using bismuth sulfide and barium oxide nanomaterial
EMİNE TEZGİN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA TURAK
PROF. DR. SEZGİN BAKIRDERE
- Novel analytical strategies for the determination of endocrine disruptive compounds in antarctic samples, removal of cadmium from wastewater and biosynthesis of gold nanoparticles
Endokrin bozucu maddelerin antarktik örneklerinde tayinleri, kadmi̇umun atıksudan giderimi ve altın nanopartiküllerin biyosentezi için yenilikçi analitik stratejiler
BUSE TUĞBA ZAMAN
Doktora
İngilizce
2024
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEZGİN BAKIRDERE
DOÇ. DR. EMİNE GÜLHAN BAKIRDERE
- Development of novel liquid and solid phase microextraction methods for the determination of iron, cobalt and cadmium, and their applications to real samples
Demir, kobalt ve kadmiyum'un tayinlerine yönelik sıvı ve katı faz esaslı yenilikçi mikroekstraksiyon yöntemlerinin geliştirilmesi ve gerçek örneklere uygulanmaları
TÜLAY BORAHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEZGİN BAKIRDERE