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
- Çukur (Kayseri) bölgesi siyenitik kompleksinin petrolojik etüdü
Başlık çevirisi yok
ORHAN MEHMET SOLMAZ
- Büyük Menderes grabeni Sultanhisar-Kuyucak (Aydın) arasının jeotekniği
Başlık çevirisi yok
HASAN SÖZBİLİR
