Düşük ranklı kömürlere mikroorganizma ve enzim etkisi Phanerochaete chrysosporium HRP: Horseradish peroxidase
The effects of microorganism and enzyme on low-rank coals Phanerochaete chrysosporium HRP: Horseradish peroxidase
- Tez No: 168409
- Danışmanlar: PROF.DR. SABRİYE PİŞKİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Mikroorganizma, enzim, linyit, hümik asid, sıvılaşma, depolimerizasyon. xıv, Microorganism, enzyme, lignitea humic acid, liquefaction, depolymerization. xv
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 223
Özet
ÖZET Kömürün biyolojik kökenli olması, yapısının parçalanması ya da depolimerize edilmesinde mikroorganizma ve enzimlerin kullanıldığı mikrobiyal yöntemlerin faydalı olacağını düşündürmektedir. Mikrobiyolojik yöntemlerle kömür işleme, daha az enerji gereksinimi, yüksek verimle çalışma, biyolojik reaksiyonların düşük sıcaklıkta (25-75°C) ve atmosfer basmcmda yürütülmesi açısından oldukça avantajlı görülmektedir. Bu çalışmada, düşük ranklı kömürlerin mikroorganizma (Phanerochaete chrysosporium) etkisiyle sıvılaştınlması ve elde edilen ürünlerin kimyasal yapılarının aydınlatılması amaçlanmıştır. Ayrıca linyitten ekstrakte edilen hümik asidlerin HRP {Horseradish peroxidase) enzimiyle depolimerizasyonu ve enzimatik etkinin yapıda meydana getirdiği değişimler incelenmiştir. Bu amaçla, Türkiye'nin farklı kömür bölgelerinden (Bolu-Himmetoğlu, Bursa-Kestelek, Konya-Ilgın, Kütahya-Seyitömer ve Muğla- Yatağan) alman linyit numuneleri nitrik asidle (8 M HNO3) kimyasal oksidasyon tabi tutulmuştur. Oksidlendirilmiş numuneler, petri kaplarında üretilen mikroorganizma ortamına konularak sıvılaştırılmıştır. Elde edilen sıvı ürünler santrüfüjlenerek çözelti ve çökelti kısımlarına ayrılmış ve kimyasal özellikleri UV- Vis, FTIR ve GC-MS teknikleriyle incelenmiştir, ikinci bölümde, Bolu-Himmetoğlu linyiti hidrojen peroksit (% 4 H2O2) ve nitrik asidle (% 30 HNO3) ayrı ayrı oksidlendirilmiş, oksidli numunelerden hümik asid ekstraksiyonu yapılmıştır. Ekstrakte edilen hümik asidler mikroorganizma etkisiyle sıvılaştırılmış ve ürünler UY-Vis, FTIR ve GC-MS teknikleriyle analiz edilmiştir. Üçüncü bölümde ise hümik asid numuneleri substrat olarak kullanılmış ve HRP enzimiyle reaksiyona sokulmuştur. Reaksiyon bitiminde çözeltiler santrüfüjlenerek çözelti ve çökelti fraksiyonlarına ayrılmış ve her bir fraksiyon FTIR spektoskopisiyle incelenmiştir. Mikroorganizmanın oksidlendirilmiş kömür numunesinde azot ve karbonil/karboksil gruplarına etki ettiği, oluşan sıvı ürünlerin suda tamamen çözünen aromatik yapılı bileşiklerin bir karışımı olduğu ve polar özellik taşıdığı tespit edilmiştir. Enzimle yapılan denemelerde ise enzimin yapıda depolimerizasyona yol açtığı en fazla etkinin ham linyitten ekstrakte edilen hümik asidlerde olduğu sonucuna varılmıştır. HRP enziminin hümik asit moleküllerinin oksidasyonuna ve yapıda çeşitli grupların oluşumuna yol açtığı belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT The biological origin of the coal indicates that microbial methods including microorganisms or enzymes may be beneficial in the degradation or depolimerization of its structure. It has been observed that processing of coal by microbial methods is more advantageous because its requires low energy, high yield and because biological reactions occur at a low temperature (25-75°C) and atmospheric pressure. The aim of this study is the liquefaction of low-rank coals by microorganism (Phanerochaete chrysosporium) and the investigation of the chemical structure of the obtained products. Besides, depolimerization of humic acids extracted from lignite by HRP enzyme (Horseradish peroxidase) and the changes occured by enzymatic effects in structure are investigated. For this purpose, low rank coals taken from coal regions (Bolu-Himmetoğlu, Bursa-Kestelek, Konya-Ilgın, Kütahya-Seyitömer ve Muğla- Yatağan) were oxidized by nitric acid (8 M HNO3). Oxidized lignite samples were liquefied by putting on microorganisms grown on petri dishes. The obtained liquid products were separated as supernatant and precipitated via cenrifugation and their chemical properties were determined by UV-Vis, FTIR and GC-MS techniques. In the second part, Bolu-Himmetoğlu lignite was oxidized separately by hydrogen peroxide (% 4 H2O2) and nitric acid (% 30 HNO3) solutions and then extraction of humic acids were carried out from the oxidized samples. Extracted humic acids were liquefied by microbial effects and the liquid products were analyzed by UV-Vis, FTIR and GC-MS techniques. In the third part, extracted humic acids were used as substrate and were reacted with HRP enzyme. At the end of the reactions, solutions were separated as supernatant and precipitate via centrifugation and each of fractions were analyzed by FTIR spectroscopy. It was determined that microorganism effected on the nitro and carbonyl/carboxyl groups in oxidized coal, that liquid products have same properties and are completely soluble in water as a mixture of aromatic compounds and have polar properties. The experiments carried out with enzymes were demonstrated that the most effect is found in humic acids extracted from raw lignite. It was determined that HRP enzyme was brought about the oxidation of humic acid molecules and that some various groups in humic acids also occurred.
Benzer Tezler
- Sabit yataklı yakma sistemlerinde yanmada kömür neminin emisyonlara etkisinin deneysel incelenmesi
Experimental investigations of effect of moisture on the emissions in fixed bed compustion appliances
NALAN ERDÖL AYDIN
- Investigation of the petrographic, mineralogical and geochemical composition of the coal from the current Muğla-Yatağan coalfield drilling data
Muğla-Yatağan kömür sahası güncel sondaj verilerinden kömürün petrografik, mineralojik ve jeokimyasal bileşiminin incelenmesi
BURCU ERECEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Jeoloji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET AKBULUT
- Çeşitli ekstraksiyon yöntemleri ile kömürden kül içeriği azaltılmış ekstraktların hazırlanması
Producing ashless coal extracts via different extraction methods
AYLİN KURMAN
- Şırnak-Üçkardeşler asfaltit filonunun gaz içeriği ve kendiliğinden yanma özelliklerinin araştırılması
Investigation of gas content and spontaneous combustion characteristics of Şirnak-Üçkardeşler asphaltite vein
ANIL SOYLU
Doktora
Türkçe
2024
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH FİŞNE