Asit aktive nano bentonit kullanılarak sulu çözeltilerden kafein adsorpsiyonunda reaksiyon değişkenlerinin
Optimization of reaction variables for caffeine adsorption from aqueous solutions using acid activated nano bentonite
- Tez No: 785903
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YASEMEN KALPAKLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- 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: 102
Özet
Etkileri yeni keşfedilen kafein gibi yeni ortaya çıkan kirleticilerin uzun süreli maruziyetler sonucunda çeşitli çevre ve sağlık sorunlarına yol açması bu kirleticilerin su ve atık sudan uzaklaştırılması için dikkat çekici bir çalışma haline gelmiştir. Adsorpsiyon diğer ayırma yöntemleri ile karşılaştırıldığında basitliği sebebiyle en çok tercih edilen ve atık suyu arıtmasında oldukça etkili bir teknolojidir. Bu çalışmada, kafeinin sulu çözeltiden adsorpsiyonu için H2SO4 ile modifiye edilmiş Ca-Bentonit kili kullanılmıştır. Ca-bentonitin kimaysal bileşimi XRF cihazı ile tespit edilmiştir. Standart tek nokta yöntemi kullanılarak belirlenen BET yüzey alanı 300,9739 m2/g, por çapı 8,2580 nm ve zeta potansiyeli -11,4 mV olarak ölçülmüştür. Deneysel çalışmalarda pH, temas süresi, sıcaklık ve adsorbent konsantrasyonu parametreleri optimum proses koşullarını bulmak için değiştirilmiştir. Bentonit karakterizasyon değerlendirmesi adsorpsiyon öncesi ve sonrasında, FT-IR, XRD ve SEM-EDS gibi bir dizi karakterizasyon tekniği ile incelenmiştir. İzotermal davranış, adsorpsiyon kinetiği, mekanizması ve termodinamik parametreler kesikli modda incelenmiştir ve kinetik veriler yalancı birinci ve yalancı ikinci mertebeden kinetik modeller kullanılarak tanımlanmış olup yalancı ikinci mertebeden model ile en iyi uyum yakalandığı tespit edilmiştir. Deneysel sonuçlar ile tespit edilen R² değerinin 0,9459 olarak en yüksek tespit edildiği adsorpsiyon izoterm modeli Langmuir modeli olup bu model ile en iyi uyumu gösterdiği tespit edilmiştir. Farklı sıcaklıklarda gerçekleştirilen deneysel çalışmalar ile adsorpsiyonun sıcaklığa bağlılığı ve reaksiyonun optimum sıcaklık koşulu belirlenmiştir. 298, 308 ve 318 K sıcaklıklarında gerçekleştirilen termodinamik çalışmalarda ise ΔG°
Özet (Çeviri)
The fact that newly emerging pollutants such as caffeine, whose effects have been discovered, cause various environmental and health problems as a result of long-term exposure, has become a remarkable study for the removal of these pollutants from water and wastewater. Compared to other separation methods, adsorption is the most preferred technology due to its simplicity and is a very effective technology in wastewater treatment. In this study, Ca-Bentonite clay modified with H2SO4 was used for the adsorption of caffeine from aqueous solution. The chemical composition of Ca-bentonite was determined by XRF device. The BET surface area determined using the standard single point method was measured as 300.9739 m2/g, the pore diameter was 8.2580 nm and the zeta potential was -11.4 mV. In experimental studies, the parameters of pH, contact time, temperature and adsorbent concentration were changed to find the optimum process conditions. Bentonite characterization assessment was investigated before and after adsorption by a series of characterization techniques such as FT-IR, XRD and SEM-EDS. Isothermal behavior, adsorption kinetics, mechanism and thermodynamic parameters were investigated in discrete mode, and the kinetic data were defined using pseudo-first and pseudo-second-order kinetic models, and it was found that the best fit was obtained with the pseudo-second-order model. The adsorption isotherm model with the highest R² value of 0.9459, which was determined by the experimental results, was the Langmuir model and it was determined that it showed the best fit with this model. The temperature dependence of adsorption and the optimum temperature condition of the reaction were determined by experimental studies carried out at different temperatures. In thermodynamic studies carried out at 298, 308 and 318 K temperatures, it was concluded that the reaction proceeded spontaneously without external energy, that is, it showed exothermic properties, since ΔG°
Benzer Tezler
- Hedefli kanser tedavisine yönelik kil katkılı nanopartikül üretimi ve modellenmesi
Production and modeling of clay additive nanoparticle for targeted cancer treatment
DENİZ KARATAŞ
Doktora
Türkçe
2017
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiCevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SABRİ ÇELİK
DOÇ. DR. ADEM TEKİN
- Kil/polivinil türevleri nanokompozitlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of clay/polyvinyl derivatives nanocomposites
YASEMİN TURHAN
- Recovery and optimization of nano-materials used in catalytic converters
Katalitik konvertörlerde kullanılan nano-materyallerin geri kazanımı ve optimizasyonu
KADİR KIRAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN KADIRGAN
- Antibakteriyel özellikli kumaş üretimi üzerine bir araştırma
An investigation on production of fabric with antibacterial property
AYŞE ÇAKAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SENNUR ALAY AKSOY
- Double layer thermoplastic polyurethane-gelatin electrospun wound dressings for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalarda kullanılmak üzere elektroeğirme yöntemiyle üretilmiş termoplastik poliüretan-jelatin içeren çift katmanlı yara örtüsü
ARZU YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN