Geri Dön

Kesikli ve sürekli sistemlerde sıfır değerlikli demir nano tanecikleri ve manyetik biyosorbentin sentezi, karakterizasyonu ve sulu çözeltilerden boyar madde giderimi için kullanılabilirliği

Synthesis and characterization of zero-valent iron and magnetic biosorbent and their availibility for the removal of dyes from aqueous solutions in batch and continuous systems

PDF İndir

  1. Tez No: 414373
  2. Yazar: ÖZGE KUNDAKÇI
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÜLKER ASLI GÜLER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Cumhuriyet Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Çevre Bilimleri ve Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 119

Özet

Bu çalışmada, laboratuar ortamında sentezlenmiş sıfır değerlikli (yüksüz) nano demir (nZVI), S. cerevisiae (maya) ile desteklenmiş nZVI iki farklı adsorbent olarak kullanılmıştır. Azo boyar maddesi eriochrome black T (EBT) ve katyonik boyar madde olan kristal viyolet (KV) ve Safraninin sentetik atıksulardan kesikli ve sürekli sistemde adsorpsiyon yöntemiyle giderimi incelenmiştir. Kesikli sistem deneylerinde; çözelti pH'ı (2-12), temas süresi (5-180 dk), başlangıç boyar madde konsantrasyonu (5-300 mg/L), adsorbent dozajı (1-15 g/L), sıcaklık (25-45 oC), iyon seçiciliği ve iyon (0,1 M NaCl) ve katyon (Cu+2) etkisi gibi adsorpsiyonu etkileyen faktörler çalışılmıştır. Elde edilen verilerin Langmuir, Freundlich ve D-R izoterm modellerine uyum gösterdiği belirlenmiştir. nZVI'nın, KV, safranin ve EBT boyar maddeleri için maksimum adsorpsiyon kapasitesi sırasıyla; 98 mg/g, 122 mg/g, 5.38 mg/g olarak bulunmuştur. Manyetik biyosorbentin ise KV, safranin ve EBT boyar maddeleri için maksimum adsorpsiyon kapasitesi sırasıyla; 124 mg/g, 265 mg/g ve 30,7 mg/g olarak bulunmuştur. Adsorpsiyon kinetiğinin belirlenmesinde yalancı birinci derece, yalancı ikinci derece ve tanecik içi difüzyon kinetik modelleri kullanılmış ve iki adsorbentin de yalancı ikinci dereceden kinetik modele uyum gösterdiği belirlenmiştir. Ayrıca, ΔHo, ΔSo ve ΔGo termodinamik parametreleri hesaplanmıştır. nZVI ve manyetik biyosorbentin karakterizasyonunu incelemek için FTIR, SEM, EDX ve BET analizleri yapılmıştır. nZVI ve manyetik biyosorbentin BET spesifik yüzey alanı sırasıyla 14,98 m2/g ve 21,01 m2/g olarak bulunmuştur. Sürekli sistem çalışmalarında ise nZVI ve manyetik biyosorbent Na-aljinata tutuklandırılarak hidrojel boncukları elde edilmiştir ve bunlar sabit yataklı dolgulu kolon çalışmalarında kullanılmıştır. Dolgulu kolon sisteminde elde edilen verilere Thomas, Yoon-Nelson ve Bohart-Adams modelleri uygulanmıştır. Ayrıca her iki adsorbentinde EDTA ile rejenerasyonu ve 2. kez kullanım çalışması yapılmış ve 2. kez kullanımda verimin oldukça düştüğü gözlenmiştir. Sonuç olarak; nZVI ve manyetik biyosorbentin boyar madde içeren atıksuların arıtımında başarı ile kullanılabileceği belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, batch and fixed-bed column experiments were performed to investigate the adsorption of zero valent iron (nZVI) and S. cerevisiae (yeast) modified with nZVI (magnetic biosorbent) to remove crystal violet (CV) (azo dye), safranin and eriochrome black T (EBT) (cationic dyes) from aqueous solutions. Batch experiments were performed to examine the effect of various operational parameters such as solution pH (2-12), contact time (5-180 min), initial dye concentration (5-300 mg/L), temperature (25-45oC), ion selectivity, and the effect of ionic strenght (01.M NaCl) and cation (0.1 M Cu2+). The adsorption equilibrium data showed excellent fit to the Langmuir isotherm, Freundlich isotherm and Dubinin-Radushkevich (D-R) isotherm model. The maximum adsorption capacity of CV, safranin and EBT by nZVI and magnetic biosorbent was 98 mg/g, 122 mg/g, 5,38 mg/g and 124 mg/g, 265 mg/g, 30,27 mg/g respectively. Pseudo-first-order, pseudo-second-order and intraparticle diffusion kinetic model were used to examine the removal process of CV, safranin and EBT. A better fit with the pseudo-second-order model for adsorption process was observed. Thermodynamic parameters (ΔHo, ΔSo, ΔGo) were calculated in order to explain effect of temperature on adsorption mechanism. The nZVI and magnetic biosorbent were characterized using FTIR, SEM, EDX, and BET analysis. The BET specific surface area of nZVI and magnetic biosorbent was 14,98 m2/g and 21,01 m2/g, respectively. The adsorption behavior of CV, safranin, and EBT dyes by nZVI-alginate and magnetic biosorbent-alginate hydrogel beads in a fixed-bed column was studied. Bohart-Adams, Thomas and Yoon-Nelson models were used to fit breakthrough curves. Also, regeneration of adsorbents with EDTA was studied. Efficiency of reuse of adsorbent was very low. The results presented in this study indicate that the nZVI and magnetic biosorbent can be successfully used for large scale treatment of wastewaters.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    372515

    On the discrete nature of thermodynamics

    Termodinamiğin kesikli doğası üzerine

    ALHUN AYDIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALTUĞ ŞİŞMAN

  2. Tez No

    418659

    Differentiated chaos in phases and phase boundaries, overfrustrated/underfrustrated repressed/induced spin-glass order, asymmetric phase diagrams, and critical phases in spin-glass systems

    Faz ve faz hudutlarında farklılaşan kaos, üstbunalımlı/altbunalımlı bastırılmış/desteklenmiş spin camı düzeni, asimetrik faz diyagramları ve spin camı sistemlerinde kritik fazlar

    EFE İLKER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Fizik ve Fizik MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET NİHAT BERKER

  3. Tez No

    553999

    Modeling, real-time simulation and control of quadrotor vehicles

    Quadrotor araçlarının modellenmesi, gerçek zamanlı simülasyonu ve controlü

    HACİ BARAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. İSMAİL BAYEZİT

  4. Tez No

    291724

    Farklı biyosorbentler üzerine Cu(II), Ni(II) ve metilen mavisi biyosorpsiyonunu kesikli ve sürekli sistemlerde incelenmesi

    The investigation of biosorption of Cu(II), Ni(II) ions and methylene blue onto different biosorbents in batch and continuous systems

    ÜLKER ASLI GÜLER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Çevre MühendisliğiCumhuriyet Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MELTEM SARIOĞLU CEBECİ

  5. Tez No

    306973

    Sulu çözeltiden anyonik tekstil boyarmaddelerin, fosfatın ve nitratın bor endüstri atığı kullanarak kesikli ve sürekli sistemlerde adsorpsiyonu

    Adsorption of anionic textile dyes, phosphate and nitrate from aqueous solution by using boron industry waste in batch and continuous systems

    NECİP ATAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    KimyaDumlupınar Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ASIM OLGUN

Geri Dön