Geri Dön

Modifiye edilmiş grafen oksit kullanarak arsenik adsorpsiyonu

Arsenic adsorption by modified graphene oxide

PDF İndir

  1. Tez No: 604882
  2. Yazar: SEÇİL HADIMLIOĞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MELTEM BİLİCİ BAŞKAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 91

Özet

Tez kapsamında, arseniğin sulardan giderilmesi; GO, GOFeZA ve GOFeZB adsorban maddeleri kullanılarak adsorpsiyon yöntemiyle araştırılmıştır. Hummer yöntemiyle sentezlenen GO ile klinoptilolitin demirle modifiye edilmesiyle elde edilen FeZ materyali, ultrasonik işlemine tabi tutularak GOFeZA ve GOFeZB materyalleri elde edilmiştir. Bu materyaller kullanılarak sulardan arsenik giderimininde öncelikle temas süresinin etkisi araştırılmış. Daha sonra pH, başlangıç arsenik konsantrasyonu ve adsorban madde miktarı gibi işletme parametrelerinin adsorpsiyon verimindeki etkileri Box-Behnken istatistiksel deney tasarım yöntemi kullanılarak incelenmiştir. GOFeZA ve GOFeZB materyallerinin adsorpsiyondan sonra tekrar kullanılabilirliği desorpsiyon ve rejenerasyon çalışmalarıyla araştırılmıştır. Yapılan kesikli adsorpsiyon deneyleri sonucunda adsorban maddeler için denge zamanı 3 saat olarak belirlenmiştir. Belirlenen denge süresinde ve Box-Behnken istatistiksel tasarım yöntemiyle gerçekleştirilen deneyler sonucunda optimum pH GO için 5 değeri ve GOFeZA ile GOFeZB için 7 olarak bulunmuştur. Optimum pH'da belirlenen optimum adsorban madde miktarlarının GO için 1 g/L, GOFeZA ve GOFeZB için 0,8 g/L olduğu tespit edilmiştir. Başlangıç arsenik konsantrasyonları arttıkça, GO ve GOFeZA adsorban maddelerinin arsenik giderme verimleri artmıştır. GOFeZB ise düşük arsenik konsatrasyonunda GO ve GOFeZA'ya göre daha iyi verim sağlamış ve başlangıç arsenik konsantrasyonundaki değişim arsenik giderme verimini önemli ölçüde değiştirmemiştir. Kesikli adsorpsiyon çalışmalarında, GOFeZA Freundlich izotermine ve GOFeZB ise Langmuir izotermine uyum sağlamıştır. Her ikisinin arsenik adsorpsiyonu yalancı ikinci dereceden kinetik modeline uyumlu olduğu belirlenmiştir. 100 ppb başlangıç arsenik konsantrasyonundaki maksimum adsorpsiyon kapasiteleri GO, GOFeZA ve GOFeZB için sırasıyla 40,68 μg/g, 125,605 μg/g, 119,05 μg/g'dır. Başlangıç arsenik konsantrasyonu GOFeZA ve GOFeZB ile içme suyunda izin verilen maksimum kirletici seviyesinin altına düşürülebilmiştir. GOFeZB arsenik gideriminde oldukça etkili olmasına rağmen, sürekli adsorpsiyon deneylerinde, elde edilişinde daha az kimyasal madde kullanımı dolayısıyla daha düşük maliyeti açısından GOFeZA kullanılmıştır.

Özet (Çeviri)

Within the scope of the thesis, removal of arsenic from water; GO, GOFeZA and GOFeZB adsorbents were investigated by adsorption method. GO synthesized by Hummer method with FeZ material obtained by iron modification of clinoptilolitis, is ultrasonicly processed and GOFeZA and GOFeZB materials were obtained. Arsenic removal of these materials from water; firstly equilibrium time was determined. After that, the effects of operating parameters such as pH, initial arsenic concentration and amount of adsorbents on adsorption efficiency were investigated using Box-Behnken statistical experiment design method. The reusability of GOFeZA and GOFeZB materials after adsorption was investigated by desorption and regeneration studies. As a result of batch adsorption experiments, the equilibrium time for all adsorbents was determined as 3 hours. In consequence of the experiments conducted by Box-Behnken statistical design method, optimum pH was found as 5 for GO and 7 for GOFeZA and GOFeZB at the determined. Optimum adsorbents amounts determined in optimum pH were 1 g/L for GO and 0,8 g/L for GOFeZA and GOFeZB. The arsenic removal efficiencies of GO and GOFeZA adsorbents increased when initial arsenic concentrations increased. GOFeZB achieved better efficiency in low arsenic concentration than GO and GOFeZA the change on initial arsenic concentration did not significantly affect the arsenic removal efficiency. In batch adsorption studies, it was determined that GOFeZA provided a good correlation for with Freundlich isotherm and GOFeZB provided a good correlation for with Langmuir isotherm. Both of their arsenic adsorptions were determined to be compatible with pseudo second order kinetic model. The maximum adsorption capacities at the initial arsenic concentration of 100 ppb were 40,68 μg/g, 125,605 μg/g, 119,05 μg/g for GO, GOFeZA and GOFeZB, respectively. Initial arsenic concentration could be reduced to below the maximum permissible level of contaminants in the drinking water with GOFeZA and GOFeZB. Although GOFeZB is highly effective in arsenic removal, GOFeZA has been used in continuous adsorption experiments in terms of lower chemical usage and lower cost in production.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    558862

    Evaluation of the effect of sodium dodecyl sulfate and sand on graphene for the removal of arsenic in contaminated waters

    Kontamine sulardan arsenik uzaklaştırılmasında sodyum dodesil sülfat ve kumun grafen üzerindeki etkilerinin incelenmesi

    BEATRIZ ELENA CORREA ARIAS

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Assoc. Prof. Dr. MOİZ ELNEKAVE

  2. Tez No

    451011

    Fabrication and characterization of nickel oxide functionalized graphene oxide-polyacrylamide nanocomposites

    Nikel oksit ile fonksiyonelleşmiş grafen oksit-poliakrilamid nanokompozitin üretimi ve karakteristik özelliklerinin incelenmesi

    CUMHUR YILDIRIM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİGEN KADIRGAN

  3. Tez No

    720168

    Effects of crosslinking and nanosilica on waterborne polyurethane dispersions

    Su bazlı poliüretan dispersiyonlarda çapraz bağlanmanın ve nano silikanın etkileri

    YUNUS ERKAHRAMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NESRİN KÖKEN

  4. Tez No

    496396

    Mechanical properties of carbon nanotube and graphene based yarns

    Karbon nanotüp ve grafen esaslı ipliklerin mekanik özellikleri

    ESMA NUR GÜLLÜOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ELİF ÖZDEN YENİGÜN

  5. Tez No

    640707

    Dielectric metasurfaces as passive radiative coolers, colorimetric refractive index sensors, color filters, and one-way perfect absorber/reflectors with transparent sidebands

    Uzay aracı pasif radiatif soğutucu, kolorimetrik kırıcılık indisi sensörü, renk filtresi, ve komşu bantlarda geçirgen tek taraflı mükemmel soğurucu/ yansıtıcılar olarak dielektrik metayüzeyler

    DENİZ UMUT YILDIRIM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EKMEL ÖZBAY

Geri Dön