Aljinat içeren kompozitlerin sentezi ve organik kirleticilerin gideriminde kullanılması
Synthesis of alginate containing composites and using in removal of organic pollutants
- Tez No: 496260
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL İNCİ, DOÇ. DR. ŞAHİKA SENA BAYAZİT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Günümüzde çevre kirliliği canlıların yaşamı için tehlike oluşturan etkenlerden bir tanesidir. Çevre kirliliğinin birçok çeşidi vardır. Bunlardan bir tanesi su kirliliğidir. Su kirliliği canlı organizmaları olumsuz yönde etkileyen ya da suyun belirli bir kullanımı için uygun olmamasını yol açan su kalitesindeki fiziksel, biyolojik ya da kimyasal değişikliklerdir. Konutlar, endüstri kuruluşları, tarımsal ve sanayi atık suları, termik santrallerden çıkan sıcak sular, kimyasal mücadele ilaçları su kirliliğine neden olan etkenlerden birkaçıdır. Bu çalışmanın amacı adsorpsiyon yöntemiyle sulu çözeltiden organik kirleticilerin (malakit yeşili, siprofloksasin) aktif karbon-aljinat ve aktif karbon-Fe3O4-aljinat kompozitleri kullanılarak uzaklaştırılmasının incelenmesidir. Bu çalışmada aktif karbon-aljinat ve aktif karbon-Fe3O4-aljinat kompozitleri adsorban olarak kullanılmıştır. Organik kirleticiler olan malakit yeşili, siprofloksasin ise adsorbat olarak seçilmiştir. Adsorban olarak aktif karbon aljinat kompozitlerinin kullanılmasının nedeni aktif karbon ve aljinatın hidrofobik olmasıdır. Bu nedenle suyu adsorbe etmezler. Dolayısıyla suyun içindeki organik kirleticileri kendisine çeker ve böylece su temizlenmiş olur. Bu çalışmada adsorpsiyon işleminden önce aktif karbon –aljinat ve aktif karbon- Fe3O4-aljinat kompozitleri hazırlandı. Kompozit hazırlama işlemi şu adımları içermektedir; i) aktif karbonun oksidasyonu, ii) okside edilen aktif karbonun yıkanması; iii) okside edilen aktif karbonun manyetik hale getirilmesi, iv) manyetik hale getirilen ve getirilmeyen aktif karbonların ALJİNAT İÇEREN KOMPOZİTLERİN SENTEZİ VE ORGANİK KİRLETİCİLERİN GİDERİMİNDE KULLANILMASI xvii kalsiyum aljinat ile kaplanması, v) elde edilen kompozitlerin yıkanıp kurutulması. Kompozitler hazırlandıktan sonra, yüzey karakterizasyonları yapılmıştır. Bunlar FTIR, XRD ve SEM analizleridir. Adsorpsiyon denemelerinden önce çözelti kalibrasyonu yapılmıştır. Bunun için, 1 mg/L ile 50 mg/L konsantrasyonlar arasında malakit yeşili çözeltileri hazırlanıp UV spektrofotometresinde 620 nm'de karşılık gelen absorbanslar okundu ve R2 değeri 0.95 olan kalibrasyon doğrusu çizildi. Aynı şekilde siprofloksasin için 275 nm'de kalibrasyon doğrusu çizildi. Daha sonra adsorpsiyon denemeleri yapıldı. Bu aşamada incelenen parametreler şunlardır; adsorban miktarının etkisi, dengeye gelme süresinin belirlenmesi, çözelti konsantrasyonunun etkisi, çözelti pH'ının etkisi. Elde edilen sonuçlar denge ve kinetik modellemeleri için kullanılmıştır. Bu çalışmada kullanılan denge izotermleri, Langmuir izotermi ve Freundlich izotermidir. Kinetik modeller ise Weber-Morris modeli ve Pseudo ikinci derece denklem modeli uygulanmıştır. Kompozitlerin malakit yeşili ve siprofloksasin adsorpsiyon verimleri bu modeller kullanılarak karşılaştırılmıştır. Freundlich izoterminin Malakit yeşili-aktif karbon-aljinat ve aktif karbon-Fe3O4-aljinat kompozitlerinin adsorpsiyonuna uyan bir model olduğu görülmüştür. Fakat Langmuir izoterminin sadece aktif karbon aljinat kompoziti ile olan adsorpsiyonuna uygun olduğu görülmüştür. Malakit yeşilinin kompozitler ile olan adsorpsiyonuna pH etkisi incelendiğinde, malakit yeşilinin her iki kompozitte de adsorpsiyon kapasitesinin en yüksek değerinin nötr ortamda olduğu görülmüştür. Freundlich izoterminin ve Langmuir izoterminin siprofloksasinin aktif karbon aljinat ve aktif karbon-Fe3O4-aljinat kompozitlerinin adsorpsiyonuna uyan bir model olduğu görülmüştür. Siprofloksasinin kompozitler ile olan adsorpsiyonuna pH etkisi incelendiğinde, siprofloksasinin aktif karbon-aljinat kompoziti ile adsorpsiyon çözeltisinde adsorpsiyon kapasitesinin en yüksek değerinin nötr ortamda olduğu görülmüştür. Siprofloksasinin aktif karbon-Fe3O4-aljinat kompoziti ile adsorpsiyon çözeltisinde adsorpsiyon kapasitesinin en yüksek değerinin ise asidik ortamda olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Nowadays, environmental pollution is one of the factors that pose a danger to the life of the living things. There are many types of environmental pollution. One of them is water pollution. Water pollution is a physical, biological or chemical change in water quality that affects living organisms negatively or isn't suitable for a given use of water. Houses, industrial establishments, agricultural and industrial wastewater, hot water from thermal power plants, chemical fighting drugs are some of the causes of water pollution. The aim of this study is to investigate the removal of aqueous solution of organic pollutants(malachite green, ciprofloxacin) by adsorption using activated carbon-alginate and activated carbon-Fe3O4-alginate composites. In this study, activated carbon-alginate and activated carbon-Fe3O4-alginate composites were used as adsorbents. The organic pollutants, malachite green, ciproflaxacin is selected as adsorbate. The reason for the use of activated carbon alginate composites as adsorbent is that the activated carbon and alginate are hydrophobic. For this reason they don't adsorb water. So the organic pollutants in the water are drawn to it and the water is cleaned. In this study, activated carbon-alginate and activated carbon-Fe3O4-alginate composite were prepared before adsorption. Composite preparation includes the following steps. i-)Oxidation SYNTHESIS OF ALGINATE CONTAINING COMPOSITES AND USING IN REMOVAL OF ORGANIC POLLUTANTS xix of the active carbon, ii-)washing of the oxidized activated carbon, iii-)magnetizing the oxidized activated carbon, iv-) coating the magnetized and non-magnetized activated carbons with calcium alginate, v-)washing and drying the resulting composites. After composites were prepared, surface characterizations were made. These are FTIR, XRD and SEM analyzes. Solution calibration was performed prior to adsorption experiments. For this, malachite green solutions were prepared between concentrations of 1 mg/L and 50 mg/L, the corresponding absorbances at 620 nm in the UV spectrophotometer were read and the calibration line with R2 value of 0.95 was drawn. Likewise, a calibrated line was drawn at 275 nm for ciprofloxacin. Then adsorption experiments were carried out. The parameters examined at his stage are; the effect of the amount of adsorbent, the determination of the duration of the equilibrium, the effect of the solution concentration. The effevt of the solution pH. The obtained results are used for equilibrium and kinetic models. The equilibrium isotherms used in this work are Langmuir isotherm and Freundlich isotherm. Weber-Morris model and Pseudo second-order equation model are applied to kinetic models. Adsorption efficiencies of composites with malachite green and ciprofloxacin were compared using these model. It has been observerd that Freundlich isotherm is a model which fits with the adsorption of the composites made of malachite green. However, it has been found that Langmuir isotherm is only suitable for adsorption with active carbon alginate composition when the pH effect of the Malachite green on the adsorption with the composites was examined, it was found that the highest value of the adsorption capacity of the Malachite green in both composities was in the neutral environment. Freundlich isothermine and Langmuir isothermine have been found to be a model that fits the adsorption of ciprofloxacin activated carbon- alginate and activated carbon-Fe3O4-alginate composites. When the effect of ciprofloxacin on adsorption with composites is examined, it is seen that the highest value of adsorption capacity of ciprofloxacin in activated carbon-alginate composition and adsorption solution is in neutral environment. In the composite of ciprofloxacin activated carbon-Fe3O4-alginate the maximum value of adsorption capacity has occurred in an acidic environment.
Benzer Tezler
- Zirkonyum esaslı metal-organik kafes yapısına sahip kompozit sentezi ve ilaç salım sistemlerinde kullanımı
Zirconium-based metal-organic framework composite synthesis and use in drug release systems
NERGİZ ZEYNEP KANMAZ KELEŞOĞLU
Doktora
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiYalova ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PELİN BARAN
- Aljinat, zencefil/zerdeçal, PEG/PVA içerikli kompozit mikrokürelerin sefaklor salımında kullanımı
Başlık çevirisi yok
HÜSEYİN UŞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyokimyaSivas Cumhuriyet ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DEMET BAYBAŞ
- Biyobozunur polimer/ polisakkarit kompozitleri ile sefaklor salımı
Cefaclor release with biodegradable polymer / polysaccharide composites
BUSE SEMERCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyokimyaSivas Cumhuriyet ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DEMET BAYBAŞ
- İlaç taşıyıcı sistemler olarak polimerik iyonik sıvı içeren nanokompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of nanocomposites containing polymeric ionic liquid as drug carrier systems
MESİH TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyoteknolojiAmasya ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELİN KINALI DEMİRCİ
- Fabrication and characterization of silver embedded polymeric membranes for water and wastewater treatment
Su ve atıksu arıtımında kullanılmak üzere gümüş nanoparçacık katkılı nano-kompozit membran üretimi ve karakterizasyonu
KORAY EREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Çevre MühendisliğiMarmara ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ELİF SOYER