Application of zirconium nanoparticles and graphene oxide functionalized iron nanocomposites for the determination of different organic and inorganic analytes
Çeşitli organik ve inorganik analitlerin tayinlerinde grafen oksit ile fonksiyonlandırılmış demir nanokompozitler ve zirkonyum nanopartiküllerin uygulamaları
- Tez No: 686919
- Danışmanlar: PROF. DR. SEZGİN BAKIRDERE, DR. NİZAMETTİN ÖZDOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Analitik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 133
Özet
Farklı organik/inorganik kirleticilerin çevre, insanlar ve diğer canlılar üzerindeki olumsuz etkileri nedeniyle bu kirleticilerin eser seviyelerde doğru ve hassas yöntemlerle tayini büyük önem taşımaktadır. Bu tez kapsamında, hedef analitlerin enstrümantal tayinlerinden önce ayrılması ve önderiştirilmesi için katı faz ekstraksiyonunun çeşitli uygulamalarına dayanan üç farklı mikro ekstraksiyon stratejisi geliştirilmiştir. Tezin ilk çalışmasında, yarıklı kuvars tüp-alevli atomik absorpsiyon spektrofotometresi (SQT-FAAS) kullanılarak atık su numunelerinden kadmiyumun önderiştirilmesi için zirkonyum nanopartikül esaslı katı faz ekstraksiyon stratejisi (Zr-NP-KFE) geliştirilmiştir. Yöntem için hesaplanan gözlenebilme ve tespit limitleri sırasıyla 0.44 µg L-1 ve 1.46 µg L-1 olarak kaydedilmiştir. Yöntem daha sonra standart ilave edilmiş (spike) atık su numunelerine uygulanmış olup %96.1 ile %100.7 arasında değişen tatmin edici geri kazanım sonuçları elde edilmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde, toprak örneklerindeki eser seviyelerde kobaltın tayin edilmesi için KFE'nin farklı bir versiyonu geliştirilmiştir ve SQT-FAAS ile birleştirilmiştir. Burada, Zr-NP'ler sorbent olarak kullanılmış ve ekstraksiyon sürecini hızlandırmak ve zaman tüketimini azaltmak için özelleştirilmiş bir pipet ucuna (PU) doldurulmuştur. Geliştirilen yöntem ile AAAS'nin tespit gücünde 56 kat iyileştirme sağlanmıştır. Spike edilmiş toprak numuneleri için geri kazanım yüzdeleri, matriks girişimlerini ortadan kaldırmak için matriks eşleştirme kalibrasyon tekniği uygulanarak hesaplanmış ve %90-110 arasında elde edilmiştir. Tezin son çalışmasında, yüksek performanslı sıvı kromatografisi-ultraviyole dedektör sistemi (HPLC-UV) ile Antarktika'dan toplanan örnekler de dahil olmak üzere çeşitli çevresel matrikslerdeki beş farklı parabenin eser seviyelerde eş zamanlı olarak tayini üzerine yoğunlaşılmıştır. İndirgenmiş grafen oksitle işlevselleştirilmiş Fe3O4 nanokompozit esaslı dağıtıcı katı faz ekstraksiyonu (Fe3O4@iGO-DKFE) kullanılmış ve kombine Fe3O4@iGO-DKFE -HPLC yöntemi için sistemin tayin gücünde 15-48 kat arasında artış sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Determination of contaminants at trace levels with accurate and sensitive methods has great importance because of the unfavorable impacts of different organic/inorganic pollutants on the environment, humans and other living beings. In the scope of this thesis, three different microextraction strategies based on various applications of solid phase extraction were developed for the isolation and preconcentration of target analytes prior to their instrumental detections. In the first study of the thesis, solid phase extraction strategy based on zirconium nanoparticles (Zr-NPs-SPE) method was developed for the preconcentration of cadmium from the wastewater samples by slotted quartz tube-flame atomic absorption spectrometry (SQT-FAAS). The detection and quantification limits calculated for the method were recorded as 0.44 µg L−1 and 1.46 µg L-1, respectively. The presented method was then implemented to spiked wastewater samples, and satisfactory recovery results were accomplished ranging between 96.1% and 100.7%. In the second part of the study, one of the variants of SPE was developed and combined with SQT-FAAS to quantify trace level cobalt in soil samples. Herein, Zr-NPs were employed as sorbent and filled into a customized pipette-tip (PT) in order to accelerate the extraction process and reduce time consumption. With the developed method, improvement in the detection power of FAAS was attained as 56 folds. Recovery percentages for spiked soil samples were achieved between 90-110% by applying matrix matching calibration technique to eliminate matrix interferences. In the last study of the thesis, it was focused on simultaneous determination of five parabens at trace levels in a wide variety of environmental matrices including samples collected from Antarctica by high performance liquid chromatography-ultraviolet detection system (HPLC-UV). Dispersive solid phase extraction based on reduced graphene oxide functionalized Fe3O4 nanocomposite (Fe3O4@rGO-DSPE) was employed and 15-48 folds enhancement in detection power of the system was achieved for the combined Fe3O4@rGO-DSPE-HPLC method.
Benzer Tezler
- Grafen nano plaka takviyeli alümina-zirkonya kompozitlerinin spark plazma sinterleme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Investigation of microstructure, mechanical properties and cell viability of YSZ toughened alumina composites reinforced with graphene nano plates
DİLAN ALTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İPEK AKIN KARADAYI
- Silisyum karbür ve grafen nano plaka (GNP) takviyeli titanyum diborür seramiklerin spark plazma sinterleme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of titanium diborudet ceramics with the additions of silicon carbide and graphene nanoparticles by spark plasma sintering
ÖZNUR KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İPEK AKIN KARADAYI
- Zirkonyum tabanlı katkılı perovskit kompozitlerin hazırlanması ve soğurucu özelliklerinin incelenmesi
Preparation of zirconium-based doped perovskite compositesand investigation of their absorbing properties
EKREM BATUHAN GÜNDEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilim ve TeknolojiİZMİR BAKIRÇAY ÜNİVERSİTESİAkıllı Mühendislik Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT HÜSEYİN KAYNAR
- Medikal uygulamalara yönelik zirkonyum üzerinde biyoaktif ve antibakteriyel nanoparçacık katkılı yüzeylerin oluşturulması ve özelliklerinin araştırılması
Fabrication and characterization of bioactive and antibacterial nanoparticle coated surfaces on zirconium for medical applications
TUBA YILDIZ
Doktora
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN USTA
DOÇ. DR. SALİH DURDU
- Tabakalı çift hidroksitler ile desteklenmiş demir oksit bazlı manyetik nanopartiküller ile sulu çözeltiden fosfor gideriminin incelenmesi
Investigation of phosphorus removal from aqueous solutions by iron oxide-based magnetic nanoparticles supported with layered double hydroxides
MEHMET SÜRMELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN YAZICI