Çevresel kirlilik gideriminde nanokil takviyeli polimerik kompozit kullanımı
The use of nanoclay reinforced polymeric composite for environmental pollution removal
- Tez No: 731000
- Danışmanlar: PROF. DR. MUHARREM İNCE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Çevre Mühendisliği, Chemistry, Polymer Science and Technology, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Munzur Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimyasal Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 141
Özet
Bu tez çalışmasında, nanokil takviyeli kompozit malzeme doğal aljinat polimeri kullanılarak sentezlendi. Nanokil takviyeli polimerik kompozit malzemenin karakterizasyonu FT-IR, XRD ve SEM-EDS kullanılarak gerçekleştirildi. Sentezlenen aljinat-nanokil takviyeli nanokompozit malzemesi batch çalışmasıyla çevresel kirlilikler olan Cu2+, Cd2+ iyonlarının yanı sıra eriokrom siyahı T (EST) ve metilen mavisinin (MM) adsorpsiyonu ve desorpsiyonu yanıt yüzey metodolojisi (YYM) ile kombine edilmiş bir merkezi kompozit tasarım (MKT) yaklaşımı kullanılarak kontrollü desorpsiyonu incelendi. Cu2+, Cd2+ iyonlarının yanı sıra EST ve MM'nin nanokil takviyeli polimerik kompozit malzeme üzerine adsorpsiyonu için adsorpsiyon prosesine etki eden pH, sıcaklık ve adsorban miktarı gibi değişkenlerin optimum koşulları çalışılan her bir kirlilik için tespit edildi. Varyans analizi sonuçları sentezlenen kompozit malzemenin çalışılan çevresel kirliliklerin giderimi için kullanılmasındaki belirleme katsayılarının yüksek olduğunu tespit edildi. Ayrıca kullanılan metotların validasyonları Fisher testi, t-testi gibi çeşitli testlerle gerçekleştirildi. Adsorpsiyon işleminin denge davranışı, Langmuir, Freundlich ve Temkin izoterm modelleri uygulanarak test edildi. Langmuir izoterm modelinin Cu2+ ve Cd2+ iyonları için deneysel verilere en yakın uyumu sağlarken, EST için Temkin modelinin, MM için ise Freundlich Langmuir izoterm modelinin deneysel verilere en yakın uyumu sağladığı gözlendi. En iyi uyumun sağlandığı modele göre, Cu2+ ve Cd2+ iyonlarının yanı sıra EST ve MM boyar maddelerinin sırasıyla maksimum adsorpsiyon kapasiteleri 19.2 mg g-1,14.1 mg g-1, 7.8 mg g-1 ve 3.38 mg g-1 olarak hesaplandı. Ayrıca, kinetik verileri değerlendirmek için yalancı birinci dereceden, yalancı ikinci dereceden ve ayrıca parçacık içi difüzyon denklemi dahil olmak üzere farklı kinetik modeller uygulandı. Bu kirliliklerin gideriminde kinetik veriler ile yalancı ikinci-mertebeden denklem arasında önemli bir uyum olduğu tespir edildi. Termodinamik çalışmalar, adsorpsiyon işleminin doğasının kendiliğinden ve endotermik olduğunu gösterdi. Desorpsiyon çalışmaları ve sentezlenen kompozit malzemenin tekrar kullanılabilirliği 0.5 M HCl kullanılarak gerçekleştirildi. Sentezlenen kompozit malzeme, sentetik çözeltilerden çevresel kirliliklerin giderimine başarıyla uygulandı.
Özet (Çeviri)
In this thesis, nanoclay reinforced composite material was synthesized using natural alginate polymer. Characterization of nanoclay reinforced composite material was performed using FT-IR, XRD and SEM-EDS. The synthesized nanoclay-reinforced nanocomposite material was used in batch study using a central composite design approach (CCD) combined with response surface methodology (RSM) for adsorption and desorption of Cu2+, Cd2+ ions, Eriochrome Black T (EBT) and Methylene Blue (MB) as environmental impurities. For the adsorption of Cu2+, Cd2+ ions as well as EBT and MB on nanoclay reinforced composite material, optimum conditions of variables such as pH, temperature and amount of adsorbent affecting the adsorption process were determined for studied each pollutant. The results of the analysis of variance were found to have high determination coefficients in the use of the synthesized composite material for the removal of the studied environmental pollutants. In addition, the validation of the methods was carried out with various tests such as Fisher's test and t-test. The equilibrium behavior of the adsorption process was tested by applying Langmuir, Freundlich and Temkin isotherm models. It was observed that the Langmuir isotherm model provided the closest fit to the experimental data for Cu2+ and Cd2+ ions, while the Temkin model for EBT and the Freundlich Langmuir isotherm model for MB provided the closest fit to the experimental data. According to the model with the best fit, the maximum adsorption capacities of Cu2+ and Cd2+ ions as well as EST and MM dyestuffs were calculated as 19.2 mg g-1,14.1 mg g-1, 7.8 mg g-1 and 3.38 mg g-1, respectively. Also, different kinetic models were applied to evaluate the kinetic data, including pseudo-first-order equation, pseudo-second-order equation as well as intraparticle diffusion equation. It was observed that there is a significant agreement between the kinetic data and the pseudo-second-order equation in the removal of these impurities. Thermodynamic studies showed that the nature of the adsorption process is spontaneous and endothermic. Desorption studies and reusability of the synthesized composite material were performed using 0.5 M HCl. The synthesized composite material has been successfully applied to the removal of environmental pollutants from synthetic solutions.
Benzer Tezler
- Investigation of grey water treatment performance in a vertical subsurface flow constructed wetland
Dikey akışlı bir yapay sulak alanda gri su arıtma performansının değerlendirilmesi
ÖMER FURKAN KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUT EKREM KARPUZCU
- Farklı kültür ve atık tipleri ile indüklenen makrofungus ligninolitik enzimleri ile boyar madde renk giderimi ve reaktör uygulaması
Using of macrofungal ligninolytic enzymes for dye decolorization and reactor application
CANSU BAYBURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
BiyolojiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. MUSTAFA YAMAÇ
- Bazı organik artıkların biyoduvar sistemleriyle yeraltı suyundan nitrat gideriminde kullanılabilme potansiyellerinin incelenmesi
Investigation of the potentials of some organic residues to be used in nitrate removal from ground water by biowall systems
NEŞE ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE BURCU ÖZKARAOVA
- Hydrogen peroxide dosage application as supportive chemical treatment process for sulphide removal in refinery wastewater treatment plants
Rafineri atık su arıtma ünitelerinde sülfür gideriminde destekleyici kimyasal arıtma olarak hidrojen peroksit dozaj uygulaması
ELİF ECEM ESENBOĞA
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUĞBA ÖLMEZ HANCI
- Lakkaz üretimi ve ham kültür filtratının tekstil boyalarının renginin ve toksisitesinin gideriminde kullanımı
Production of laccase and use of culture filtrate for the decolorization and detoxification of textile dyes
NESRİN ÖZMEN