Experimental design methodology applied to adsorption of brilliant blue onto amberlite XAD-4 /Agaricus campestris composite material
Amberlite XAD-4 / Agaricus campestris kompozit malzemesi ile yanıt yüzey metodolojisi kullanarak sulu çözeltilerdeki parlak mavinin adsorpsiyonu
- Tez No: 657638
- Danışmanlar: DOÇ. DR. VAHAP YÖNTEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 131
Özet
Bu tezin temel amacı, biyolojik kompozit adsorban olarak elde edilen XAD-4 Amberlite / Agaricus campestris materyali ile sulu çözeltiden Brilliant Blue'nun (BBG) maksimum adsorpsiyonu ve çok aşamalı bir deneysel tasarım olan Cevap Yüzey Yöntemi ile optimum koşulları optimize etmektir. İlk aşamada faktörlerin etkisi (başlangıç boya konsantrasyonu, sıcaklık, temas süresi, pH, çalkalama hızı, numune hacmi ve adsorban dozajı) Plackeet Burmann Dizayn kullanılarak elde edildi. Ardından, ikinci adımda etkili faktörlerin optimum bölgesini tahmin etmek için En Dik Yükselme Yöntemi (SAM) kullanıldı. Son aşamada boyanın uzaklaştırılması için etkili parametrelerin optimum ortam koşullarını değerlendirmek için Merkezi Deney Tasarımı programı kullanılmıştır. Cevap Yüzey Yöntemi, boyanın maksimum uzaklaştırılması için (%96.72) başlangıç boya konsantrasyonu, numune hacmi, temas süresi ve adsorban dozajının optimum koşullarının sırasıyla 107.13 mg L-1, 28.6 mL, 60.78 dak ve 0.38 g olarak elde edildi. 4 farklı adsorpsiyon izotermine bakıldı. Temkin izoterminin, Langmuir, Freundlich ve Harkins-Jura izotermlerinden daha iyi uyum gösterirdiği görülmüştür. Entalpi (ΔHo) -22.81 kJ/mol, entropi (ΔSo) 97.96 J/mol.K ve Gibbs serbest enerjisi (ΔGo) -6.53 kJ/mol gibi termodinamik parametreler değerlendirildi. ΔGo ve ΔHo'nun negatif değeri, adsorpsiyon sürecinin doğada spontane ve ekzotermik olduğunu gösterdi. Sonuçlar, çok aşamalı istatistiksel optimizasyon tasarımlarının deneylere başarıyla uygulandığını ve Amberlite XAD-4/A. campestris'in uygun bir biyo kompozit adsorban olduğunu ve BBG boyar maddesinin sulu çözeltiden optimum koşullar altında çıkarılması için spesifik bir afiniteye sahip olduğu rapor edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The main objective of this thesis is optimizing the optimum conditions for the maximum adsorption of Brilliant Blue G250 (BBG) from aqueous solution by a XAD-4 Amberlite/Agaricus campestris as a biocomposite adsorbent by applying a multi-step experimental design of RSM. In first step, the effect of factors with specified ranges (initial dye concentration (5 to 150 mg L-1), temperature (20 to 50 oC), contact time (5 to 100 min), pH (3 to 11), shaking speed (150 to 300 rpm), sample volume (5 to 75 mL) and adsorbent dosage (0.05 to 0.6 g) was obtained using PBD. Then SAM used to predict the optimum region of effective factors in the second step. CCD was utilized to evaluate the optimum medium conditions of effective parameters for the removal of dye on last step. RSM indicated that optimum conditions of initial dye concentration, sample volume, contact time and adsorbent dosage for maximum removal of BBG (96.72%) were achieved as 107.13 mg L-1, 28.6 mL, 60.78 min and 0.38 g respectively. The adsorption of brilliant blue by biocomposite adsorbent was aproved by SEM and FTIR. Adsorption isotherm shows that Temkin better fit than Langmuir, Freundlich and Harkins–Jura isotherms. Thermodynamic parameters like the enthalpy (ΔHo) -22.81 kJ/mol, entropy (ΔSo) 97.96 J/mol.K and Gibbs free energy (ΔGo) -6.53 kJ/mol were evaluated. The results show that a multi-step statistical optimization designs is successfully applied to experiments and XAD-4/A. campestris is an appropriate biocomposite adsorbent and has a specific affinity for removal of BBG from aqueous solution under optimal conditions.
Benzer Tezler
- İğde çekirdeği ve kayın ağacından üretilen aktif karbonun ağır metal ve boyarmadde gideriminde kullanılması
Evaluation of activated carbon obtani̇ned from beech tree and elaeagnus angstfalia wastes for the removal of heavy metals and dyes
ORHAN BAYTAR
Doktora
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYHAN ABDULLAH CEYHAN
- Dogal ve demir kaplı zeolit karakterizasyonu ve sulardan ağır metallerin giderilmesinin araştırılması
The investigation of natural and iron-covered zeolite charecterization and cleaning water from heavy metals
NECLA DİLARA ATALAY TEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Çevre MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELTEM SARIOĞLU CEBECİ
YRD. DOÇ. DR. ÜLKER ASLI GÜLER
- Manyetik fungal biyokütle ile boyar madde biyosorpsiyonu
Dyestuff biosorption with magnetic fungal biomass
ABDULSAMEE M.K. ABUTAHA
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyoteknolojiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiBiyoteknoloji ve Biyogüvenlik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PINAR AYTAR ÇELİK
- İnce film üretiminde yenilikçi yaklaşım; Kemometrik yöntemle kimyasal biriktirme
Innovative approach to production of thin films; Chemical deposition by chemometric method
MUSTAFA DURAK
- Borik asit takviyeli biyokömür üretiminde torrefaksiyon koşullarının tepki-yüzey metodolojisi ile belirlenmesi ve aktif biyokömürün fenol gideriminde değerlendirilmesi
Determination of torrefaction conditions in boric acid reinforced biochar production by response surface methodology and evaluation of activated biochar forphenol removal
MURAT TAŞKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESİN VAROL