Nikel oksit katkılı farklı türde gözenekli malzeme ile desteklenmiş metal oksit adsorbentler kullanılarak atık sulardan krom (VI) giderilmesi
Removal of chromium (VI) from waste water by using different porous material supported nickel oxide doped metal oxide adsorbents
- Tez No: 560639
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FİLİZ DEREKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, farklı gözenekli malzemeler ile desteklenerek hazırlanmış nikel oksit metal oksit adsorbenti ile atık sularda bulunan krom(VI) iyonlarının uzaklaştırılması incelenmiştir. Nikel oksit içeren metal oksitler, sulu sistemlerden ağır metal adsorpsiyonu için yüksek yüzey alanı sağlar. Metal oksidin gözenekli ve yüksek yüzey alanına emdirilmesi, gözenekli yapıdaki metal oksit dağılımını geliştirmekte ve bu da yüksek adsorpsiyon kapasitesine yol açmaktadır. Ağır metaller arasında, heksavalent krom (krom(VI)) insanlar, hayvanlar, bitkiler ve mikroorganizmalar için son derece toksik olan ve dericilik işlemlerinden üretilen su, kara ve toprak sistemlerinde yaygın olarak bulunan üretim, madencilik ve cevher işlemede en zehirli metallerden biridir. Bu amaçla destekli metal oksit adsorbentler klasik emdirme yöntemi ile hazırlanmıştır. Kalsinasyon sıcaklığının adsorbentlerin karakteristik özelliklerine (yüzey alanı, gözeneklilik, kristal faz yapısı) ve adsorplama kapasitelerine etkilerini görebilmek için adsorbentler üç farklı sıcaklıkta kalsine edilmiştir. Adsorbentlerin karakteristik özellikleri olan yüzey alanı, gözenek çapı ve gözenek hacim değerleri N2 fizisorpsiyon analizi ile; adsorbentlerin yapılarında bulunan kristal fazlar ise X-Işını kırınım deseni analizi ile belirlenmiştir. Çözeltide bulunan krom (VI) derişiminin adsorbentlerin adsorplama kapasitelerine etkilerini görebilmek için adsorpsiyon deneyleri üç farklı krom (VI) derişiminde yapılmıştır. Tüm adsorpsiyon deneyleri oda sıcaklığında gerçekleştirilmiştir. X-Işını kırınım deseni analizi nikelin yapıda oksit fazda olduğunu doğrulamıştır. Azot fizisorpsiyon çalışmaları adsorbentlerin BDDT sınıflandırması içinde Tip V adsorpsiyon/desorpsiyon izoterm davranışı sergilediğini, ortalama gözenek çaplarının mezo gözeneklilik skalasında olduğunu, yapılarında mezo+mikro gözenek hacminin %90' ların üzerinde olduğunu göstermiştir. En yüksek yüzey alanları NaY-Zeolit destekli adsorbentlerde elde edilirken en düşük yüzey alanları ise Moleküler elek destekli adsorbentlerde elde edilmiştir. En yüksek yüzey alan değerleri ise 500oC sıcaklıkta kalsine edilmiş adsorbentte elde edilmiştir. Adsorpsiyon deney sonuçları adsorbentlerin adsorplama kapasitelerinin çözelti derişimlerinin artması ile yükseldiğini göstermiştir. Adsorbentlerin adsorplama kapasiteleri adsorbentlere uygulanan kalsinasyon sıcaklığından olumsuz yönde etkilenmiştir. En yüksek adsopsiyon kapasiteleri, silika destekli nikel oksit adsorbetlerinden elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the removal of chromium (VI) ions from wastewater by using the metal oxide supported on different adsorbents was investigated. Metal oxides including nickel oxides provide high surface area for heavy metal adsorption from aqueous systems. The impregnation of metal oxide to porous and high surface area supports improves to metal oxide dispersion in the porous structure and this leads high adsorption capacity. Among the heavy metals, hexavalent chromium (chromium (VI)) is one of the most poisonous metal that is highly toxic to humans, animals, plants and microorganisms, and widely exists in aquatic, terrestrial, and soil systems, generated from tannery operations, chemical manufacturing, mining, and ore processing. For this aim, metal oxides adsorbents prepared by traditional impregnation method. In order to see the effect of the calcination temperature on the characteristic properties (surface area, porous structure and crystal phase structure) of the adsorbents, all adsorbents were calcined at three different calcination temperatures. Adsorption experiments were done at three different solution which have different chromium (VI) concentration at room temperature. To see the effects of the catalysts morphology on the adsorption, all adsorbents characterized by using different characterization techniques. The nitrogen physisorption analysis used to observe the surface area, pore volume and average pore diameter present in the adsorbents. X-Ray diffraction analysis was used to find the crystal phases present in the adsorbents and to calculate the average crystal sizes. Adsorption experiments were made at three different chromium (VI) solution concentration to see the effect of the solution concentration on the adsorption capacities of the adsorbents. All adsorption experiments were done at room temperature. Nitrogen physisorption experiments showed that N2 adsorption/desorption isotherms of the catalysts fited to Type V isotherms in BDDT classification Average pore diameters of the adsorbents are in the mesoporous diameter scale and the micro+meso pore volumes presents in the adsorbents is greater than 90%. While the highest surface area results obtained from the NaY-Zeolite supported adsorbents, the lowest surface area values obtained from the Molecular Sieve supported adsorbents. The highest surface area values were obtained adsorbent calcined at 500oC temperature. Adsorption experiments showed that adsorbed chromium (VI) amount was increased by increasing the solution concentration that was used in the experiments. The best adsorption capacities observed over the silica supported nickel oxide adsorbent. Calcination temperature has negative effect on the adsorption capacity.
Benzer Tezler
- Enerji depolama sistemleri için elektrot materyallerinin geliştirilmesi
Development of electrode materials for energy storage systems
SEDA POLAT
- Improvement of the integrity of self standing nickel nanowire structures produced with AAO template method
AAO şablon metodu ile üretilen kendi kendini taşıyan nikel nanotellerin bütünlüğünün iyileştirilmesi
ÖZDEN GÜNEŞ YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- Katkı malzemelerinin polyesterin elektriksel özelliklerine etkisi
The effect of filler materials on the electrical properties of polyester
SALİH NİŞANCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUKDEN UĞUR
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA KARHAN
- Synthesis, characterization and biocompatibility tests of magnetic nanoparticles
Manyetik nanopartiküllerin sentezlenmesi, karakterizasyonu ve biyouyumluluk testlerinin gerçekleştirilmesi
AYSA AZMOUDEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DUYGU AĞAOĞULLARI
- Synthesıs and graphene encapsulatıon of fe-based bınary metallıc nanopartıcles
Fe-bazlı ikili metalik nanopartiküllerin sentezi ve grafen ile enkapsülasyonu
SEYFULLAH CEYLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DUYGU AĞAOĞULLARI