Nanomalzeme ile oluşturulan kompozit alginat boncukları ile ağır metal giderimi
Heavy metal removal by composite alginate beads composed of nanomaterials
- Tez No: 609236
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÇİĞDEM MORAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, Bakır, Biyopolimer, Kurşun, Nanometal oksit, Adsorption, Copper, Biopolmer, Lead, Nanometal oxide
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Su kirliliği, nüfus artışı ve kentleşmeyle birlikte önemli bir çevre sorunudur. Ağır metaller ise su kaynaklarındaki ilgi çeken kirleticilerden biridir. Bu metaller toksik ve kanserojen olup besin zincirinde birikerek canlıları etkilemektedir. Bu sebeplerden ağır metallerin arıtılması bir gerekliliktir. Arıtım yöntemlerinden biri olan adsorpsiyon, ağır metal gideriminde ucuz, uygulaması kolay ve etkin bir alternatiftir. Alginat kahverengi alglerden elde edilen doğal bir adsorbent olup polimer zincirindeki karboksil grupları ile ağır metalleri tutabilmektedir. Alginat katyonlarla jel oluşturduğu için çoğunlukla boncuk formunda kullanılmış ve verimliliğini arttırmak için çeşitli materyallerle kombine edilmiştir. Çalışma kapsamında bu amaç için yüksek yüzey alanları ile bilinen nanometal oksitler (alüminyum oksit, çinko oksit ve zirkonyum oksit) tercih edilmiştir. Alginat – nanometal oksit kompozit boncukları sentetik atıksudan çoklu ağır metal (Pb+2, Cu+2 ve Cd+2) uzaklaştırılması için kesikli ve sürekli reaktör kullanılarak test edilmiştir. En iyi ağır metal giderim verimleri alginat-nano çinko oksit boncukları ile 1:0,5 oranında pH 5,5 değerinde (3 – 5,5 aralığında) elde edilmiştir. Bu adsorbente metal iyonları arasında en fazla ilgisi olan Pb+2 olup onu Cu+2 ve Cd+2 takip etmektedir. Etkin çoklu metal alımı için adsorpsiyonun dengeye gelme süresi 24 saat olarak belirlenmiştir ve veriler pseudo ikinci derece model ile uyumlu bulunmuştur. Ek olarak metallerin adsorpsiyonu Langmuir izotermine uygun olup Pb+2'nin maksimum adsorpsiyon kapasitesi 76,3 mg/g olarak hesaplanmıştır. Diğer yandan sürekli reaktörde en yüksek ağır metal giderim verimleri 10 g alginat – nano çinko oksit boncukları ile 0,25 ml/dakika akış hızında elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Together with population increase and urbanization, water pollution is an important environmental problem. Heavy metals are one of the pollutant interests in water resources. These metals are toxic and carcinogenic that affect livings by accumulating in the food chain. For these reasons, it is a necessity of treating heavy metals. Adsorption, one of the treatment methods, is a cheap, easy to apply and effective alternative for heavy metal removal. Alginate is a natural adsorbent obtained from brown algae which can capture heavy metals by carboxyl groups in the polymer chain. Since alginate can make gels with cations, mostly utilized in bead form and combined with various materials in order to increase its efficiency. For this purpose, nanometal oxides (aluminum oxides, zinc oxides and zirconium oxides) known with their high surface area were preferred within the context of the study. Alginate – nanometal oxide composite beads were tested for the removal of multiple heavy metals (Pb2+, Cu2+ and Cd2+) from synthetic wastewaters by using batch and continuous reactors. The best heavy metal removal efficiencies were obtained by alginate – nano zinc oxide beads at the ratio of 1:0.5, value of pH 5.5 (in the range of 3 – 5.5). Pb2+ had the highest affinity among the metal ions towards this adsorbent that was followed by Cu2+ and Cd2+. For effective multiple heavy metal uptake, adsorption equilibrium time was determined as 24 hours and the data were found compatible with pseudo second order model. In addition, the metals adsorption was suitable for Langmuir isotherm that the maximum adsorption capacity of Pb2+ was calculated as 76.3 mg/g. On the other hand, the highest heavy metal removal efficiencies were obtained by 10 g alginate – nano zinc oxide beads at 0.25 mL/min flow rate in the continuous reactor.
Benzer Tezler
- Elektrospin cihazı ile nanomalzeme kullanarak X ışınlarından koruma malzemesi üretimi
The graduate school of natural and applied science of Necmettin Erbakan University the degree of master of science in biomedical engineering
FATİH CACIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mühendislik BilimleriNecmettin Erbakan ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AVCI
DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN ULUS
- Derin öğrenme teknikleri ile nanomalzeme katkılı nematik sıvı kristal yapıların elektro-optik özelliklerinin tahminlenmesi
Prediction of electro-optical properties of nanomaterial doped nematic liquid crystal structures by deep learning techniques
MUSTAFA AKSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Bakırçay ÜniversitesiAkıllı Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜLNUR ÖNSAL
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR UĞURLU
- Proton değişim membranlı yakıt hücreleri için TİO2 ve Co3O4 nanopartikül katkılı polimer nanokompozit membranların geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of polymer nanocomposite membranes doped with TİO2 and Co3O4 nanoparticles for proton exchange membrane fuel cells
TURAN ALP ARSLAN
Doktora
Türkçe
2026
EnerjiAfyon Kocatepe ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN BAYRAKÇEKEN
- Processing by electrospinning method and characterization of poly(lactic acid) and poly(lactic acid)-based composite nanofibers
Poli(laktik asit) ve poli(laktik asit) bazlı kompozit nanofiberlerin elektroeğirme metodu ile prosesi ve karakterizasyonu
EMİNE ÜMRAN AŞCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKNUR BAYRAM
- Nanoyapılı riboflavin katkılanmış kompozit biyomalzemelerin doku mühendisliğinde kullanımının araştırılması
The use of nanostructured riboflavin-induced composite biomaterials in tissue engineering
MERVE YILDIRIM
Doktora
Türkçe
2025
BiyomühendislikTobb Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH BÜYÜKSERİN