Investigation of catalytic performances of layered double hydroxides in the removal of oxytetracycline hydrochloride from aqueous solutions
Oksitetrasiklin hidroklorürün sulu çözeltilerden ayrılmasında çift katmanlı hidroksitlerin katalitik performanslarının araştırılması
- Tez No: 804759
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÜLİN ERSÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 117
Özet
Bu tezde, oksitetrasiklin HCl'nin (OTC-HCl) çift katmanlı hidroksit katalizörleri kullanılarak Foto Fenton Benzeri Oksidasyon ve Katalitik Islak Hava Oksidasyonunun aktiviteleri incelenmiştir. Yöntemlerin performansları üç farklı çift katmanlı katalizör (Cu-Fe LDH, Co-Fe LDH ve Ni-Fe LDH) kullanılarak karşılaştırılmıştır. Her yöntem için en seçici katalizör belirlenmiştir. Bağımsız değişkenlerin yanıt fonksiyonu üzerindeki etkilerini araştırmak ve oksitetrasiklin giderim yüzdesini maksimize eden optimum koşulları belirlemek için Box Behnken istatistiksel deney tasarımı ve yanıt yüzeyi metodolojisi kullanılmıştır. OTC-HCl'nin Foto Fenton Benzeri Oksidasyonu için optimum reaksiyon koşulları, görünür ışık varlığında Ni-Fe LDH katalizörü varlığında katalizör yükü = 1,5 g/L, H2O2 konsantrasyonu = 1,5mM, pH=5 olarak belirlenmiştir. Bu koşullarda yaklaşık % 68 giderim elde edilmiştir. Bu optimum koşullarda kinetik çalışma yapılmış ve sistemin birinci dereceden bir adım kinetik modele uyduğu birinci dereceden reaksiyon kinetiğine uyduğu görülmüştür. Oksitetrasiklin atıksuyunun Katalitik Islak Hava oksidasyonu için en seçici katalizörün Cu-Fe LDH katalizörü olduğu belirlenmiştir. Optimum koşullar 0,5 g/L Cu-Fe LDH katalizör yüklemesi, pH 7 ve 70°C sıcaklıkta olarak belirlenmiştir. Bu koşullarda giderim yüzdesi %92 civarındadır. Kinetik çalışmalara göre, oksitetrasiklin'in ıslak hava oksidasyonu ile gideriminin iki adımdan oluşan birinci dereceden reaksiyon kinetiğine uyduğu gözlemlenmiştir. Toksisite testlerine göre, foto fenton benzeri oksidasyon yönteminin (Relative Root Growth %52) atıksudaki toksisiteyi azaltmada daha az etkili olduğu, ıslak hava oksidasyonunun ise daha etkili olduğu (Relative Root Growth %64) sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the performance of photo fenton-like oxidation and catalytic wet air oxidation of oxytetracycline HCl (OTC-HCl) using double-layer hydroxide catalysts was investigated. The performances of methods were compared with three different double-layer catalysts (Cu-Fe LDH, Co-Fe LDH and Ni-Fe LDH). The most selective catalyst was determined for each method. Box Behnken statistical experiment design and the response surface methodology was used to investigate the effects of the independent variables on the response function and to determine the optimum conditions maximizing the percent removal of oxytetracycline. For the photo Fenton-like oxidation of OTC-HCl, the optimum reaction conditions were determined as catalyst loading =1.5g/L, H2O2 concentration = 1.5mM, pH=5 in the presence Ni-Fe LDH catalyst in the presence of visible light source The degradation efficiency was evaluated as around 68% at these optimum conditions. Kinetic studies were performed at these optimum conditions and it is found that the system fits first order one step kinetic model. For the Catalytic Wet Air oxidation of oxytetracycline wastewater the most selective catalyst was determined as Cu-Fe LDH catalyst. The optimum conditions were determined as 0.5 g/L Cu-Fe LDH catalyst loading, at pH 7 and at temperature of 70℃ At these conditions the removal percentage was around 92%. According to the kinetic studies it was observed that the removal of oxytetracycline by CWAO process follows two steps second order order reaction. According to the toxicity tests, it was concluded that the photofenton-like oxidation method (Relative Root Growth 52%) was less effective in reducing the toxicity in wastewater, while the wet air oxidation was more effective (Relative Root Growth 64%).
Benzer Tezler
- Schiff bazı içeren Zn-Al tabakalı çift hidroksit üzerinde desteklenmiş yeni bir paladyum nano-katalizörünün sentezi ve katalitik aktivitesinin incelenmesi
Synthesis of a novel palladium nano-catalyst supported on Zn-Al layered double hydroxide containing schiff base and investigation of its catalytic activity.
MELİKE ÇALIŞKAN
- New approaches for the preparation of polymer/clay nanocomposites
Polimer/kil nanokompozitlerin hazırlanmasında yeni yöntemler
MUHAMMED AYDIN
- Alkali yakıt pilinde performans parmetrelerinin incelenmesi
Investigation of performance parameters on alkaline fuel cells
NİHAT KÜÇÜKASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ALP ER KONUKMAN
Y.DOÇ.DR. GÜLAY BİRKÖK
- Density functional theory investigation of catalytic processes relevant to environmental applications: Metal oxides and molten metals
Çevresel uygulamalarla ilgili katalitik süreçlerin yoğunluk fonksiyoneli teorisi araştırması: Metal oksitler ve eriyik metaller
ARDA ERBASAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HANDE TOFFOLİ
- Katı destekli geçiş metal nanokümelerin in-situhazırlanması ve 4-nitrofenolün, 4-aminofenole indirgenmetepkimesinde katalitik etkinliğin incelenmesi
In-situ preparation of solid supported transition metalnanoclusters and investigation of catalytic activity inthe reduction reaction of 4-nitrophenol to 4-aminophenol
BERİVAN ÜRÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
KimyaVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN ERGE