Manyetik mezogözenekli çok işlevli nanokompozit sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları
Synthesis,characterization and application of magnetic mesoporous multifunctional nanocomposite
- Tez No: 739423
- Danışmanlar: PROF. DR. BEYHAN ERDEM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 183
Özet
Endüstriyel organik atık su drenajlarından ve petrol sızıntılarından kaynaklanan su kirliliği insan sağlığına ve hayvanların yaşam alanlarına ciddi şekilde zarar verdiğinden, suda çözünür ve/veya çözünmeyen kirleticilerin uzaklaştırılması çok önemlidir. Çok işlevli manyetik mezogözenekli nanokompozitler, çoklu bağlanma bölgeleri, yüksek yüzey alanı, manyetik ayırma ve yüzeyin modifiye edilebilmesi gibi dikkate değer özellikleri nedeniyle suda çözünen ve/veya çözünmeyen kirleticilerin uzaklaştırılması için umut vadeden malzemelerdir. Çalışmada, bu amaca yönelik, matris olarak mezogözenekli silika SBA-15, takviye elemanı olarak manyetik ayırmayı sağlayan manyetit (Fe3O4), fonksiyonelleştirme elemanı olarak çoklu bağlanma yerleri sağlayan polidopamin (PDA) ve modifiye edici olarak hidrofobiklik kazandıran viniltrietoksisilan (VTES) ve oktadesilamin (ODA) kullanılarak çok işlevli manyetik mezogözenekli nanokompozitler tasarlanmıştır: Fe3O4@PDA@SBA-15 ve SBA-15-Fe3O4-PDA-ODA. Yüzey modifikasyonundan önce suda çözünür katyonik boyar madde Malachite Green (MG) gideriminde Fe3O4@PDA@SBA-15 nanokompozitinin adsorpsiyon kapasitesi 71,92 mg g-1 olarak belirlenirken, SBA-15-Fe3O4-PDA nanokompozitinin adsorpsiyon kapasitesi 138,08 mg g-1 değerinde bulunmuştur. VTES ve ODA modifikasyonundan sonra suda çözünmeyen kirletici olan yağ gideriminde, Fe3O4@PDA@SBA-15@VTES nanokompozitinin kapasitesi 8,83 g g-1 olarak belirlenirken, SBA-15-Fe3O4-PDA-ODA nanokompozitinin kapasitesi 40,28 g g-1 değerindedir. Manyetik nanokompozitler adsorpsiyon işleminden sonra, bir mıknatıs ile sudan kolayca ayrılıp basit rejenerasyon prosesleri ile 3 kez tekrar kullanılabilmiş ve giderim kapasitlerinde belirgin bir düşme gözlenmemiştir. Üstelik yapısal, manyetik ve yüzey özellikleri karakterize edilen nanokompozitlerden SBA-15-Fe3O4-PDA-ODA suda çözünen MG ve çözünmeyen yağ kirleticilerin aynı süreçte giderilmesinde de başarılı adsorpsiyon özelliği sergilemiştir. Hazırlanan çok işlevli manyetik mezogözenekli nanokompozitler, kolay ve düşük maaliyetli üretim prosedürü, kaytonik boya ve yağın seçici olarak kontrol edilebilir uzaklaştırma yeteneği sayesinde suda çözünen ve çözünmeyen kirleticiler için çevre temizleme sürecinin işlevselliğini arttırmaktadır.
Özet (Çeviri)
Removal of water-soluble and/or insoluble pollutants is very important since water pollution resulted from industrial organic waste water drains and oil spills seriously harms human health and animal habitats. Multifunctional magnetic mesoporous nanocomposites are promising materials for the removal of water-soluble and/or insoluble pollutants due to the remarkable properties such as changeable surface properties, multiple binding sites, high surface area and magnetic separation. In this study, for that purpose, multifunctional magnetic nanocomposites Fe3O4@PDA@SBA-15@VTES and SBA-15-Fe3O4-PDA-ODA were designed by using mesoporous silica SBA-15 as matrix, magnetite (Fe3O4) providing magnetic separation as reinforcement, polydopamine (PDA) providing multiple bonding sites as functionalization element, and vinyltriethoxysilane (VTES) and octadecylamine (ODA) providing hydrophobicity as a modifier. The adsorption capacity of SBA-15-Fe3O4-PDA nanocomposite was determined as 138.08 mg g-1, while the adsorption capacity of Fe3O4@PDA@SBA-15 nanocomposite was determined as 71.92 mg g-1 for the removal of water-soluble cationic dye Malachite Green (MG) before surface modification. After VTES and ODA modification, for removal of oil which is a water-insoluble pollutant, the capacity of SBA-15-Fe3O4-PDA-ODA nanocomposite was determined 40.28 times of its own weight, while the capacity of Fe3O4@PDA@SBA-15@VTES nanocomposite was determined 8.83 times of its own weight. The magnetic nanocomposites could be easily separated from the water with an external magnet after the adsorption process and reused 3 times with simple regeneration processes, and no significant decrease was observed in their removal capacities. Moreover, SBA-15-Fe3O4-PDA-ODA from nanocomposites characterized by structural, magnetic and surface properties also exhibited successful adsorption properties in removal of water-soluble MG and water-insoluble oil pollutants in the same process. The prepared multifunctional magnetic mesoporous nanocomposites increase the functionality of the environmental cleaning process for water-soluble and insoluble pollutants, due to an easy and low cost production, selectively controllable removal ability of cationic dye and oil.
Benzer Tezler
- Deneysel meme kanseri modelinde disülfiram yüklü nanoparçacıkların antikanser etkisinin incelenmesi
Investigation of anticancer effect of disulfiram loaded nanoparticles on/in experimental breast cancer model
KÜBRA SOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
BiyoteknolojiAtatürk ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET MAVİ
- Core/shell type, Ce3+ and Tb3+ doped GdBO3/SiO2 system: Synthesis and celecoxib drug delivery applications
Çekirdek/kabuk yapılı, Ce3+ ve Tb3+ katkılı GdBO3/SiO2 nanoparçacıkların sentezi ve selekoksib ilaç taşıyıcı sistemde uygulanması
PELİN AKMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN YILMAZ
- Süperparamanyetik nanoparçacıklar ile meme kanseri hücrelerine soğuk atmosferik plazma (CAP) varlığında muamele edilmesi
Treatment of breast cancer cells with superparamagnetic nanoparticles in the presence of cold atmospheric plasma (CAP)
DEMET ERDAĞ
Doktora
Türkçe
2024
Biyofizikİstanbul ÜniversitesiBiyofizik Ana Bilim Dalı
PROF. LEMAN YALÇINTEPE GÜNEŞTUTAR
- Titanyum dioksit (TiO2) temelli magnetit ile modifiye edilmiş mezo gözenekli malzeme sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization mesoporous material based on titanium dioxide (TiO2) with magnetite modification
MERVE ÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YASEMEN KALPAKLI
- Manyetik mezogözenekli TiO2 fotokatalizörlerin hazırlanması ve uygulama alanları
Preparation and application areas of magnetic mesoporous TiO2 photocatalysts
SAMET SEVİNÇ