Grafitik karbon nitrür esaslı adsorbentler kullanılarak sulu çözeltiden vanadyum iyonu adsorpsiyonu
Vanadium ion adsorption from aqueous solution using graphitic carbon nitride based adsorbents
- Tez No: 1016000
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖZLEM SELÇUK ZORER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, Bor nitrür, Karbon nitrür, Vanadyum, İndoller, Adsorption, Boron nitride, Carbon nitride, Vanadium, Indoles
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Ülkemizde, özellikle büyük şehirlerimizde sanayileşmenin sağlıksız bir şekilde gelişmesi, hızlı nüfus artışı ve kentleşme, çevre sorunlarının artmasına neden olmaktadır. Çevre kirliliği, ekosistemlerde doğal dengeyi bozan ve canlıların hayat aktivitelerini olumsuz yönde etkileyen çevre sorunlarıdır. Özellikle sanayi kuruluşlarından çıkan sıvı atıklar herhangi bir işleme tabi tutulmadan direkt olarak doğal ortama atılmakta ve yüzey sularını kirletmektedir. Farklı sanayi kuruluş atıklarının kirletici etkileri ve dereceleri de farklıdır. Bu atıklardaki kirlilikler, içme sularındaki kirlenme yoluyla, soluduğumuz kirletilmiş hava yoluyla ve kirletilmiş toprak yoluyla besin zincirine karışarak topluma ulaşmaktadır. Bu nedenle çevre kirliliğinin kontrolü ve insan sağlığı açısından atık sulardaki vanadyum gibi toksik metallerin uzaklaştırılması önemini korumaktadır. Bu çalışmanın birincil amacı, grafitik karbon nitrür bazlı adsorbent malzemelerinin sentez ve yapısal/morfolojik karakterizasyonunu içermektedir. Çalışmanın ikinci ana hedefi ise, sentezlenen grafitik karbon nitrür (g-C3N4, GCN) ve hidroksillenmiş grafitik karbon nitrür (GCN-OH) malzemelerinin sulu çözeltilerden V (V) iyonlarının uzaklaştırılmasındaki adsorpsiyon özelliklerini incelemektir. Bu amaçlar doğrultusunda öncelikle GCN ve GCN-OH nanotabakalı yapılar sentezlenmiş ve bu yapıların yapısal/morfolojik özellikleri XRD, XPS, FT-IR, SEM, SEM-EDX, SEM Elementel Haritalama, BET gibi analitik ve spektroskopik yöntemler kullanılarak karakterize edilmiştir. Sentezlenen GCN ve GCN-OH yapılarının sulu çözeltilerden V (V) iyonlarının uzaklaştırılmasındaki adsorpsiyon performansları incelenmiştir. Adsorpsiyon çalışmalarında, V (V) iyonun optimum adsorpsiyon koşullarını tespit etmek amacıyla adsorpsiyonu etkileyen parametrelerin (adsorbent dozajı, sıcaklık, pH, karıştırma süresi ve çözelti derişimi) değişimi kesikli yöntem kullanılarak izlenmiştir. Deneysel çalışmalar sonunda sentezlenen ve yapısal karakterizasyonu yapılan adsorbentler üzerine V (V) iyonlarını adsorpsiyon prosesi; denge, kinetik ve termodinamik koşullar açısından değerlendirilmiş ve bu koşullarda adsorpsiyonu tanımlamak için gerekli parametreler hesaplanmıştır. Adsorpsiyon verileri kullanılarak Langmuir, Freundlich ve Dubinin-Radushkevich izoterm modelleri yardımıyla adsorbentlerin adsorpsiyon kapasiteleri belirlenmiş ile pseudo-birinci derece, pseudo-ikinci derece ve partikül içi difüzyon kinetik modellerine uygunluğu araştırılmıştır. Deneysel veriler yardımıyla ΔG°, ΔH° ve ΔS° gibi termodinamik parametreler hesaplanarak V (V) iyonunun GCN ve GCN-OH nanotabakaları üzerine olası adsorpsiyon mekanizması aydınlatılmıştır.
Özet (Çeviri)
In our country, particularly in our major cities, the unhealthy development of industrialization, rapid population growth, and urbanization are causing an increase in environmental problems. Environmental pollution refers to environmental problems that disrupt the natural balance in ecosystems and negatively affect the life activities of living organisms. In particular, liquid waste from industrial facilities is directly discharged into the natural environment without any processing and pollutes surface waters. The polluting effects and degrees of different industrial wastes also vary. The pollutants in these wastes reach society by entering the food chain through contamination of drinking water, through the polluted air we breathe, and through polluted soil. Therefore, the control of environmental pollution and the removal of toxic metals such as vanadium from wastewater remain important for human health. The primary aim of this study is to synthesize and structural/morphologically characterize graphitic carbon nitride-based adsorbent materials. The second main objective of this study is to investigate the adsorption properties of synthesized graphitic carbon nitride (g-C3N4, GCN) and hydroxylated graphitic carbon nitride (GCN-OH) materials in removing V (V) ions from aqueous solutions. For this purpose, GCN and GCN-OH nanolayered structures were firstly synthesized, and their structural/morphological properties were characterized using analytical and spectroscopic methods such as XRD, XPS, FT-IR, SEM, SEM-EDX, SEM Elemental Mapping, and BET. The adsorption performance of the synthesized GCN and GCN-OH structures in removing V (V) ions from aqueous solutions was investigated. In the adsorption studies, the variation of parameters affecting adsorption (adsorbent dosage, temperature, pH, stirring time, and solution concentration) was monitored using a batch method to determine the optimum adsorption conditions for V (V) ions. The adsorption process of V (V) ions onto the adsorbents synthesized and structurally characterized in experimental studies was evaluated in terms of equilibrium, kinetic, and thermodynamic conditions, and the necessary parameters to describe adsorption under these conditions were calculated. Using the adsorption data, the adsorption capacities of the adsorbents were determined using Langmuir, Freundlich, and Dubinin-Radushkevich isotherm models, and their suitability for pseudo-first order, pseudo-second order, and intraparticle diffusion kinetic models was investigated. Thermodynamic parameters such as ΔG°, ΔH°, and ΔS° were calculated using experimental data, and the possible adsorption mechanism of V (V) ions onto GCN and GCN-OH nanolayers was elucidated.
Benzer Tezler
- Heteroatom katkılı grafitik karbon nitrit sentezi ve ağır metal adsorpsiyonu
Syntheis of heteroatom-doped graphitic carbon nitride for heavy adsorption
RABİA BAYKARA
- Nanoyapılı malzemeler ile kompozit elektrot üretimi ve süperkapasitör özelliklerinin incelenmesi
Production of composite electrodes with nanostructured materials and investigation of supercapacitor properties
AGHASAN AGHAZADA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimyaİstanbul ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSA ŞAHİN
DOÇ. DR. MELİH BEŞİR ARVAS
- 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
İREM GAZDAĞLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİROL IŞIK
DOÇ. DR. VOLKAN UĞRAŞKAN
- Grafitik karbon nitrür / SiO2 kompozit destekli geçiş metal nanokümeleri: Sentezi, tanımlanması ve amonyak boranın metanoliz tepkimesindeki katalitik uygulaması
Graphitic carbon nitride / SiO2 composıte assisted metal nanocumes: Synthesis, identification and catalytic applicatıon of ammonia borane in methanolysis reaction
BÜLENT YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
KimyaVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ZAHMAKIRAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ METİN ÇELEBİ
- Grafitik karbon nitrür ve bor nitrür içeren kompozit yapıların hazırlanması; çevre ve enerji uygulamaları
Preparation of composite structures containing graphitic carbon nitride and hexagonal boron nitride; environmental and energy applications
BUSE SERT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiTarsus ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KASIM OCAKOĞLU