Heterogeneous fenton oxidation process using natural martite and hydrogen peroxide for treatment of color in water
Doğal martit ve hidrojen peroksit kullanarak heterojen fenton oksitleme ışlemi ile suda renk giderimi
- Tez No: 463642
- Danışmanlar: Prof. Dr. İPEK İMAMOĞLU, PROF. DR. ALİREZA KHATAEE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Bilimleri ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 201
Özet
Bu çalışma, triarilmetan grubu Acid Blue 5 (AB5) boyar maddesinin heterojen Fentonbenzeri süreçle giderimini incelemeyi ve sürecin homojen eşleniği ile karşılaştırılmasını hedeflemektedir. Martit ve FeCl3.6H2O sırasıyla heterojen ve homojen süreçte katalizör olarak kullanılmıştır. Öğütülmemiş martit mikro partikülleri, yüksek enerjili gezegensel top öğütücü yardımıyla nano boyuta getirilerek Fenton-benzeri süreçte kullanılmak üzere katalizörlere dönüştürülmüştür. Karakterizasyon SEM, EDX, X-ışını nokta haritalaması, BET, XRD, FT-IR, petrografi ve sıfır yük noktası belirleme analizi ile gerçekleştirilmiştir. Öğütücüde, 300 rpm'de 1 saat, 3 saat ve 5 saat öğütülerek oluşturulan nano malzemeler arasından 5 saat öğütülen martit (19.23 m2/g yüzey alanı), en yüksek katalitik performansı sergilemiştir. AB5 giderimine pH, katalizör dozu, H2O2, başlangıç boyar madde derişimi ve tutucuların etkisi heterojen ve homojen süreçler için kaşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Tüm denemelerde heterojen system, homojene nazaran daha iyi veya aynı AB5 giderim verimi sergilemiştir. AB5 bozunumunun her iki süreç için de sözde-birinci derece kinetiği takip ettiği, en yüksek hız sabitlerinin ise heterojen ve homojen süreçler için sırasıyla 0.096 dakika-1 ve 0.0622 dakika -1 olduğu belirlenmiştir. Heterojen süreçte oluşan çeşitli bozunma ürünleri GC-MS ile tanımlanmıştır. Martitin birbirini takip eden beş deneyde yeniden kullanılmasının, AB5 giderim verimini önemli ölçüde etkilemediği belirlenmiştir. Çevreyle dost martit nano parçacık üretimi, yeniden kullanılabilirliği ve suya düşük oranda demir salması martit nanokatalizörü için önemli avantajlar oluşturmaktadır. Son olarak, bir yapay sinir ağı oluşturularak AB5 giderim verimi tatmin edici şekilde tahmin edilebilmiştir.
Özet (Çeviri)
The current study aims to investigate removal of a triarylmethane dye called Acid Blue 5 (AB5) via heterogeneous Fenton-like process and compare it with its homogeneous counterpart. The heterogeneous and homogeneous catalysts used were martite and FeCl3.6H2O, respectively. The unmilled martite microparticles were processed with high energy planetary ball mill to form nanosized catalyst for heterogeneous Fentonlike process. Characterization was performed by SEM, EDX, X-ray dot mapping, BET, XRD, FT-IR, petrography and point of zero charge analyses. Among the three batches of martite nanoparticles formed with milling time of 1 h, 3 h and 5 h at the milling speed of 300 rpm, the catalytic performance of 5h milled nano-sized martite (19.23 m2/g of surface area) was the highest. The influence of initial pH, catalyst dosage, H2O2, initial dye concentration and scavengers on the AB5 degradation was investigated comparatively for heterogeneous and homogeneous processes. AB5 removal efficiency in heterogeneous system was either higher or the same as the homogeneous system in each case. AB5 degradation followed pseudo-first order kinetic for both processes, where 0.096 min-1 and 0.0622 min-1 were calculated as the highest rates for heterogeneous and homogeneous processes, respectively. Various degradation intermediates from heterogeneous process were identified by GC-MS. Reuse of martite in five consecutive cycles did not significantly affect performance. Environment-friendly production of martite nanoparticles, high performance, reusability and low leaching of iron present important advantages of the martite nanocatalyst. Finally, an artificial neural network was expanded to estimate AB5 degradation efficiency with satisfactory results.
Benzer Tezler
- Sonocatalytic fenton oxidation process using natural martite for treatment of color in water
Doğal martit kullanarak sonokatalitik fenton oksitleme ışlemi ile suda renk giderimi
MAHSA DINDARSAFA
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İPEK İMAMOĞLU
PROF. DR. ALİREZA KHATAEE
- Dimethyl phthalate treatment with zero-valent iron based advanced oxidation process
Dimetil ftalatın sıfır değerlikli demir bazlı ileri oksidasyon prosesleri ile arıtımı
ÇİĞDEM BİHTER YAZICI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TUĞBA ÖLMEZ HANCI
- Bazı tarımsal ve endüstriyel katı atıkların atıksu arıtımında kullanım potansiyelinin araştırılması
Investigation of beneficial uses of some agricultural and industrial solid wastes in wastewater treatment
MOHAMMED ABDUL-FATTAH SALEH
Doktora
Türkçe
2021
Çevre MühendisliğiMersin ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUTLU YALVAÇ
PROF. DR. NADİR DİZGE
- Degradation of emerging contaminants by heterogeneous electro catalytic processes with layered double hydroxides (LDHS)
Yeni ortaya çıkan kirleticilerin katmanlı çı̇ft hı̇droksı̇tler (LDHS) varlığında heterojen elektro katalı̇tı̇k prosesler ile giderilmesi
RAMAZAN KEYİKOĞLU
Doktora
İngilizce
2023
Çevre MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALI REZA KHATAEE
- Development of a new heterogeneous catalyst for the use in fenton-like process toward the removal of pesticides from water
Sulardan pestisit uzaklaştırılmasına yönelik fenton benzeri proseste kullanılmak üzere yeni bir heterojen katalizör geliştirilmesi
MOHSIN ALI
Doktora
İngilizce
2022
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
prof. Dr. FİLİZ BENGÜ DİLEK
Assoc. prof. Dr. BAHAR İPEK TORUN