Su ortamındaki analjeziklerin ve anti-enflamatuarların magnetik nanopartiküller ile giderimi
Removal by magnetic nanoparticles of analgesics and anti-inflammatories in waters
- Tez No: 612624
- Danışmanlar: PROF. SENAR AYDIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
Çalışmanın amacı, su ve atıksularda sıklıkla tespit edilen analjezik ve anti-enflamatuar bileşiklerinin magnetik olarak ayrılabilen Fe3O4-kırmızı çamur nanopartikülleri ile gideriminin kesikli adsorpsiyon prosesleri ile araştırılmasıdır. Çalışmada adsorban olarak kullanımından sonra sudan ayrılması zor olan kırmızı çamur, magnetik nanopartiküller haline dönüştürülerek avantaj sağlanmıştır. Sularda yaygın olarak tespit edilen on farklı analjezik ve anti-enflamatuar bileşiğinin Fe3O4-kırmızı çamur nanopartikülleri ile adsorpsiyon kapasitesi inceledikten sonra deneysel çalışmalara model bileşik olarak acetaminophen ile devam edilmiştir. Kesikli adsorpsiyon prosesinde optimum giderim şartlarının tespit edilebilmesi için magnetik Fe3O4-kırmızı çamur nanopartiküllerinin hazırlanmasında kullanılan kırmızı çamur miktarı, pH, temas süresi, adsorban dozu ve sıcaklık gibi deneysel parametrelerin etkisi çalışılmıştır. Çalışma sonucunda acetaminophen bileşiğinin sudan etkin bir şekilde giderimi için magnetik Fe3O4-kırmızı çamur nanopartiküllerinin sentezinde kullanılan kırmızı çamur miktarı 1 g, çözelti pH değeri 6.5, temas süresi 120 dakika, nanopartikül dozu 3 g/L, sıcaklık 25 oC olarak tespit edilmiştir. Nanopartiküller rejenerasyondan sonra üç defa kullanımış ve sorpsiyon kapsitesi ve magnetik ayrılabilirliğinin etkilenmediği görülmüştür. Kinetik çalışma sonuçları yalancı ikinci derece kinetik modelin en uygun model olduğunu göstermiştir. Nanopartiküller ile acetaminophen bileşiği adsorplama kapasitesi 370 mg/g olarak tespit edilmiştir. Adsorpsiyon izoterm modelleri Freundlich izoterm modelinin adsorpsiyon prosesini Langmuir izoterm modeline kıyasla daha iyi tanımladığını göstermiştir. Freundlich izoterm modeli n değeri 2.04, KF değeri ise 244 mg/g olarak tespit edilmiştir. Adsorpsiyonun film difüzyon mekanizması tarafından kontrol edildiği belirlenmiştir. Hedef bileşiklerin (acetylsalicylic acid, phenylbutazone, mefenamic acid, acetaminophen, indomethacin, diclofenac, ibuprofen, naproxen, ketoprofen, codeine) Fe3O4 nanopartikülleri ile giderim veriminin %89 ile %100 arasında elde edilmiştir. Gerçek atıksu örnekleri ile yapılan deneysel çalışmalar sonucunda giderim verimi üzerine önemli bir matriks etkisinin olmadığı gözlenmiştir. Magnetik olarak ayrılabilen kırmızı çamur nanopartiküllerinin sudaki analjezik ve anti-enflamatuarların giderimi için verimli bir şekilde adsorbent olarak kullanılabilir olduğu tespit edilmiştir. Kırmızı çamur bir proses atığı olup, ticari adsorbanlara alternatif bir nano adsorban olarak önerilebilir.
Özet (Çeviri)
The aim of this study is to investigate the removal of analgesic and anti-inflammatory compounds frequently detected in water and wastewaters by using the magnetic Fe3O4-red mud nanoparticles with batch adsorption process. Red mud which is difficult to separate from water after use as adsorbent was turned into magnetic nanoparticles. After examining the adsorption capacity of ten different analgesic and anti-inflammatory compounds commonly detected in water with Fe3O4-red mud nanoparticles, experimental studies were continued with acetaminophen compound as a model compound. In order to determine optimum removal conditions in batch adsorption process, the effect of experimental parameters such as amount of red mud, pH, contact time, adsorbent dose and temperature used in the preparation of magnetic Fe3O4-red mud nanoparticles were studied. As a result of the study, the amount of red mud used in the synthesis of magnetic Fe3O4-red mud nanoparticles for effective removal of acetaminophen from water was determined as 1 g, solution pH 6.5, contact time 120 minutes, nanoparticle dose 3 g/L, temperature 25 oC. After the regenerated Fe3O4/red mud-NPs were used three times, the sorption capacity and the magnetic separability were observed to be unaffected. Kinetic study results showed that pseudo second-order kinetic model is the most suitable model. Adsorption capacity of acetaminophen compound with nanoparticles was determined as 370 mg/g. Adsorption isotherm models showed that Freundlich isotherm model describes adsorption process better than Langmuir isotherm model. Freundlich isotherm model n value was 2.04 and KF value was 244 mg/g. Adsorption was controlled by film diffusion mechanism. Removal efficiency of target compounds (acetylsalicylic acid, phenylbutazone, mefenamic acid, acetaminophen, indomethacin, diclofenac, ibuprofen, naproxen, ketoprofen, codeine) with Fe3O4 nanoparticles was obtained between 89% and 100%. As a result of experimental studies with real wastewater samples, no significant matrix effect was detected for removal of compounds from wastewater sample. It has been found that magnetically separable red mud nanoparticles can be efficiently used as adsorbents for the removal of analgesics and anti-inflammatory agents in water. Red mud is a process waste and can be proposed as an alternative nano adsorbent to commercial adsorbents.
Benzer Tezler
- Bazı antienflamatuar ilaç etken maddelerinin spektroskopik yöntemlerle iyonlaşma sabitlerinin tayini
Determination of the ionization constants of some anti-inflammatory drug active substances by using spectroscopic methods
SEMA MELİKE GÜZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
KimyaSelçuk ÜniversitesiAnalitik Kimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELMUŞ BENİZ GÜNDÜZ
- Nano ZnTiO3 katalizörlerinin hazırlanması, karakterizasyonu ve fotokatalitik aktivitelerinin incelenmesi
Preparation and characterization of nano ZnTiO3 catalysts and investigation of their photocatalytic activities
BEYSİM ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLİN SELDA POZAN SOYLU
- Nano boyutlu metal oksit katalizörlerinin hazırlanması ve fotokatalitik aktivitelerinin incelenmesi
Preparation of nano sized metal oxide catalysts and investigation of their photocatalytic activities
AYÇA KAMBUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜLİN SELDA POZAN SOYLU
- Su ortamındaki bazı organik bileşiklerin fotokatalitik yöntemle giderimi
Photocatalytic removal method of some organic compounds in water environment
ALİ ACAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Çevre MühendisliğiMuğla ÜniversitesiÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET BALCI
- Destruction of endocrine disrupting compounds in water by advanced oxidation processes: A study with ultrasound, ozone and various combinations
Su ortamındaki endokrin bozucu maddelerin ileri oksidasyon prosesleri ile parçalanması: Sesüstü dalgalar, ozon ve çeşitli kombinasyonlar ile ilgili bir çalışma
IŞIL GÜLTEKİN
Doktora
İngilizce
2008
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLSUN İNCE