Sabit yataklı kolon prosesi ile plastik atıklardan üretilmiş adsorbanları kullanarak sulu ortamlardan farmasötiklerin giderilmesinin incelenmesi
Investigation of removal of pharmaceuticals from aqueous media using adsorbents produced from plastic waste by fixed bed column process
- Tez No: 1018969
- Danışmanlar: PROF. DR. SELİN ŞAHİN SEVGİLİ, DOÇ. DR. EBRU KURTULBAŞ ŞAHİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması, evsel PET şişe atıklarından yüksek spesifik yüzey alanına sahip aktif karbon üretimi ve bu malzemenin sulardan farmasötik giderimindeki performansının incelenmesini amaçlamaktadır. AC üretimi karbonizasyon ve KOH ile kimyasal aktivasyon prosesleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Optimum koşullar 501 °C karbonizasyon sıcaklığı, 3,77 g/g emprenye oranı ve 794 °C aktivasyon sıcaklığı olarak belirlenmiş ve bu koşullarda 894,77 m²/g spesifik yüzey alanı elde edilmiştir. Malzemenin karakterizasyonu FTIR, BET, TGA, XRD ve SEM analizleri ile gerçekleştirilmiştir. BET sonuçları, mikro gözenekli yapı ve 0,49 cm³/g toplam gözenek hacmini göstermiştir. PET-AC'nin adsorpsiyon performansı başlangıçta kesikli sistemde SA, SMX, NOR ve TC için değerlendirilmiş ve en yüksek adsorpsiyon kapasitesi SMX için elde edilmiştir (qe=40,50 mg/g). Bu nedenle SMX üzerine adsorpsiyon davranışı sabit yataklı kolon sisteminde detaylı olarak incelenmiştir. Başlangıç SMX konsantrasyonu (5-15 mg/L), adsorban miktarı (0,2-0,6 g) ve akış hızı (2,5-7,5 mL/dak) etkileri araştırılmıştır. Dinamik davranış Thomas, Adams-Bohart ve Yoon-Nelson modelleri ile analiz edilmiştir. Model uyumlarının yüksek olduğu ve R² değerlerinin 0,74 ile 0,94 arasında değiştiği belirlenmiştir. Sonuçlar, başlangıç konsantrasyonu ve adsorban miktarı arttıkça adsorpsiyon kapasitesinin arttığını, akış hızının artmasının ise verimi azalttığını göstermiştir. Optimum çalışma koşulları 0,4 g adsorban, 5 mL/dak akış hızı ve 10 mg/L başlangıç konsantrasyonu olarak belirlenmiştir. PET-AC'nin performansı ticari aktif karbon (CAC) ile karşılaştırılmış ve PET-AC'nin daha yüksek adsorpsiyon kapasitesi ve daha uzun kırılma süresi sergilediği görülmüştür. Elde edilen sonuçlar, atık PET şişelerin yüksek performanslı ve sürdürülebilir adsorban üretiminde değerlendirilebileceğini ve antibiyotik giderimi için etkili bir alternatif sunduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis study aims to produce activated carbon with a high specific surface area from household PET bottle waste and to investigate its performance in pharmaceutical removal from water. AC production was carried out using carbonization and chemical activation processes with KOH. Optimum conditions were determined as a carbonization temperature of 501 °C, an impregnation rate of 3.77 g/g, and an activation temperature of 794 °C, yielding a specific surface area of 894.77 m²/g. The material was characterized by FTIR, BET, TGA, XRD, and SEM analyses. BET results showed a microporous structure and a total pore volume of 0.485 cm³/g. The adsorption performance of PET-AC was initially evaluated in a batch system for SA, SMX, NOR, and TC, and the highest adsorption capacity was obtained for SMX (qe=40.50 mg/g). Therefore, the adsorption behavior on SMX was investigated in detail in a fixed-bed column system. The effects of initial SMX concentration (5-15 mg/L), adsorbent amount (0.2-0.6 g), and flow rate (2.5-7.5 mL/min) were investigated. Dynamic behavior was analyzed using Thomas, Adams-Bohart, and Yoon-Nelson models. It was determined that the model fits were high, and R² values ranged from 0.74 to 0.94. The results showed that the adsorption capacity increased as the initial concentration and adsorbent amount increased, while increasing the flow rate decreased the efficiency. Optimal operating conditions were determined as 0.4 g adsorbent, a flow rate of 5 mL/min, and an initial concentration of 10 mg/L. The performance of PET-AC was compared with CAC, and it was observed that PET-AC exhibited higher adsorption capacity and a longer breakdown time. The results show that waste PET bottles can be utilized in the production of high-performance and sustainable adsorbents, offering an effective alternative for antibiotic removal.
Benzer Tezler
- Sabit ve akışkan yataklı kolon reaktörlerde zeolit kullanarak sızıntı suyundan amonyak giderimi
Removal of ammonium from landfill leachate in fixed and fluidized beds using zeolite
DOĞAN KARADAĞ
- Kayısı ve şeftali çekirdeği ile badem kabuğu karışımından hazırlanmış olan aktif karbon ile sulu ortamlardan anyonik ve katyonik yapılı kirleticilerin giderilmesi
Removal of anionic and cationic pollutants from aqueous solutions by using activated carbon prepared from apricot, peach stones and almond shell mixture
ŞEYMA YÜKSEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya MühendisliğiFırat ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. RAMAZAN ORHAN
- Modifiye edilmiş zeolit yataklı reaktörde tekstil endüstrisi boyahane atık sularından renk gideriminin araştırılması
Investigation of color removal from textile industry dyehouse effluents in modified zeolite bed column reactor
ÖZGÜR ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
2007
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MUSTAFA TURAN
- Atıksulardan iyon değişimi ile amonyak/ amonyak piklerinin giderim esasları ve Bigadiç klinoptilolitinin kullanımı
Principles of ammonia/ ammonia peaks removal by ion exchange from wastewater and the usage of Bigadiç clinoptilolite
HATİCE İNAN
- Naftalinin sulu çözeltilerden aktif karbon ve fenton reaktifi kullanarak giderimi
Removal of naphthalene from aqueous solutions using activated carbon and fenton?s reagent
OLTAN CANLI
Doktora
Türkçe
2010
Çevre MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERHAN DEMİRBAŞ