Gıda atıklarından demir nanopartikül sentezi
Synthesis of iron nanoparticle from food waste
- Tez No: 720347
- Danışmanlar: PROF. DR. EMEK DERUN, DOÇ. DR. FATMA TUĞÇE DUMANLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Chemical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Demir nanopartikül, nanoteknoloji, stabilizatör, yeşil sentezi, Green syhnthesis, iron nanoparticle, nanotechnology, stabilizer
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Metal nanopartiküller arasında demir; biyosensörler, kataliz, atık su arıtma ve ilaç dağıtımındaki uygulamaları nedeniyle diğer nanopartiküllere göre daha fazla ilgi görmektedir. Demir nanopartiküller; küçük partikül boyutu, düşük toksisite, yüksek manyetizma gibi benzersiz özelliklere sahiptir. Bu nanopartiküllerin yeşil sentezi için bitki özleri, mikroorganizmalar ve tarımsal atık ürünler kullanılır. Yeşil sentez, bitki ve mikroorganizmadan elde edilen metabolitleri indirgeyici ve kapayıcı ajan olarak kullanır. Aynı zamanda sert kimyasal içermemesi, toksik olmayan reaktiflerin kullanılması, biyouyumlu ve çevre dostu olması nedeniyle diğer sentez yöntemleri üzerinde üstünlük sağlamaktadır. Bu yüksek lisans çalışmasında demir ve demir oksit nanopartiküller herhangi bir pH stabilizatörü ve kapayıcı ajan kullanılmadan; limon, mandalina, portakal ve greyfurt kabuğu özütü kullanılarak sentezlendi. Nanopartiküller; UV-Vis Spektrofotometresi, X- ışını difraktometresi (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Geçirimli Elektroon Mikroskobu (TEM) ve TG/DTA (Termogravimetrik ve Diferansiyel Termal Analiz) kullanılarak karakterize edildi. Farklı kabuklardan sentezlenen ürünlerin XRD sonuçlarına göre;“01-074-1910”ve“03-065-0390”referans kodlarıyla magnetit Fe3O4 ile Fe2O3 ikili fazları elde edilmiştir. SEM görüntülerine göre en küçük partikül boyut aralığı 155-225 nm ile LKE- Fe Np' de (limon kabuğu ekstratı kullanılarak sentezlenen demir nanopartiküller) gözlenmiştir. UV-vis. sonuçlarına göre; LKE Fe Np 250-300 nm , MKE Fe Np , PKE Fe Np ve GKE Fe Np' leri 220-380 nm aralığında pik göstermiştir. TG/DTA sonuçlarına göre en fazla kütle kaybı %60,5 ile PKE-Fe Np'de görülürken en düşük kütle kaybı %58 ile MKE-Fe Np' de ortaya çıkmıştır. LKE-Fe Np ve GKE-Fe Np kütle kayıplarının sırasıyla %59,1 ve %58,6 olduğu sonucuna varılmıştır. TEM analiz sonuçları amorf yapıların varlığını doğrular niteliktedir. Dört farklı kabuğun ekstratları kullanılarak elde edilen ürünlerin adsorbsiyon kapasiteleri UV-vis cihazı kullanılarak karakterize edilmiştir. PKE-Fe Np' lerin 34,9056 gr/ ml konsantrasyon ile en yüksek adsorblama kapasitesine sahip olduğu gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Among the metal nanoparticles iron; it has received more attention than other nanoparticles due to its applications in catalysis, biosensors, wastewater treatment and drug delivery. Iron nanoparticles; it has unique properties such as oxide forming affinity, small particle size, low toxicity, high magnetism. Plant extracts, microorganisms and agricultural waste products are used for the green synthesis of these nanoparticles. Plant extracts, microorganisms and agricultural waste products are used for the green synthesis of these nanoparticles. Green synthesis uses metabolites from plants and microorganisms as reducing and capping agents. At the same time, it provides superiority over other synthesis methods because it does not contain hazardous chemicals, uses non-toxic reagents, is biocompatible and environmentally friendly. In this study, iron and iron oxide nanoparticles were synthesized using lemon, tangerine, orange and grapefruit peel extracts without using any pH stabilizers and capping agents. Nanoparticles was characterized using UV-Vis Spectrophotometer, X-ray diffractometry (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmissive Electron Microscopy (TEM) and TG/DTA (Thermogravimetric and Differential Analysis). According to XRD results, binary phase was obtained. These are magnetite Fe3O4 and Fe2O3 with reference codes“01-074-1910”and“03-065-0390”. According to SEM images, the smallest particle size range of 155-225 nm was observed in LKE-Fe Np (iron nanoparticles synthesized using lemon peel extract). According to the UV-vis results; LKE Fe Np 250-300 nm, MKE Fe Np, PKE Fe Np and GKE Fe Np showed peaks in the 220-380 nm range. According to TG/DTA results, the highest mass loss was observed in PKE-Fe Np with %60,5 and the lowest mass loss was observed in MKE-Fe Np with %58. It was concluded that the mass losses of LKE-Fe Np and GKE-Fe Np were %59,1 and %58,6, respectively. The existence of amorphous structures was confirmed according to the TEM analysis results. The adsorption capacities of the products obtained by using the extracts of four different shells were characterized using a UV-vis device. It was observed that PKE-Fe Np had the highest adsorption capacity with a concentration of 34,9056 g/ml.
Benzer Tezler
- Proteins and bioactive peptides extraction from food wastes and their modification by different processes to produce functional food products
Gıda atıklarından proteı̇n ve bı̇yoaktı̇f peptı̇d ekstraksiyonu ve fonksı̇yonel gıda ürünleri üretmek üzere farklı ı̇şlemlerle modı̇fı̇kasyonu
EZGİ ŞENOL
Doktora
İngilizce
2024
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Tekstil tasarımında mordan baskı uygulamaları ve haslık değerlerinin belirlenmesi
Mordant printing applications and fatnes values in textile design determination
KADER ATIŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
El SanatlarıEskişehir Teknik ÜniversitesiModa ve Tekstil Tasarımı Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DUYGU İREM CAN
- Endüstriyel havuç suyu atıklarından enzim ve ultrason destekli ekstraksiyon ile gıda bileşeni üretilmesi
Production of food ingredients from industrial carrot juice waste using enzyme and ultrasound assisted extraction
YASEMİN DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA KAHVECİ KARINCAOĞLU
- Enginar atıklarından elde edilen ekstraktın çiğ ve pişirilmiş köftelerde antioksidatif etkilerinin araştırılması
Evaluation of the antioxidant potential of artichoke by-products extracts in raw and cooked beef patties
HALUK ERGEZER
Doktora
Türkçe
2013
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELTEM SERDAROĞLU
- Sanayi atıklarından çinko oksit nanopartiküllerin biyosentezi, karakterizasyonu ve uygulama alanları
Biosynthesis, characterization and application areas of zinc oxide nanoparticles from industrial wastes
KAAN ŞENDAL