Atık su uygulamalarına yönelik biyomalzeme katkılı çift fonksiyonlu manyetik nanokompozit sentezi
Biomaterial added dual functional magnetic nanocomposite synthesis for wastewater applications
- Tez No: 836646
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇİĞDEM DÖNMEZ GÜNGÜNEŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Kimya, Çevre Mühendisliği, Biotechnology, Chemistry, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hitit Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İleri Malzemeler ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 132
Özet
Sanayileşmenin plansız ve hızlı yayılımı nedeniyle temiz su kaynakları ciddi oranda kirlenmektedir. Özellikle tekstil endüstrisi üretimlerine bağlı olarak oluşan atık su miktarı her geçen gün artmakta ve dünya çapında su kirliliğine neden olmaktadır. Dünya genelinde sınırlı miktarda bulunan ulaşılabilir temiz su rezervlerinin çeşitli toksik maddelerle kirlenmesi insan ve diğer tüm canlıların yaşamı için endişe vericidir. Bu sebeple tekstil endüstrisi başta olmak üzere endüstrinin birçok alanında yaygın olarak kullanılan Metilen Mavi (MM) ve Parlak Mavi R (PMR) boyar maddelerinin atık sulardan giderimi amaçlanmıştır. Seçilen boyaların adsorpsiyon ve fotokatalitik degradasyon prosesleri kullanılarak giderimi için üç farklı manyetik nanokompozit malzeme (MNK) tasarlanmıştır. Yapılan tez çalışmasında, adsorpsiyon prosesi için; molar birleşme oranı 1:1:1:1 olan Fe3O4/ZnO/CuO/ Gleditsia triacanthos (MNK1) ve Fe3O4/ZnO/CuO/Cynara scolymus (MNK2) olmak üzere iki farklı nanoadsroban sentezlenmiştir. Gerçekleştirilen ön denemeler sonucunda elde edilen veriler doğrultusunda çalışmanın MNK1 ile sürdürülmesine karar verilmiştir. MNK1 ile MM boyar maddesinin su ortamından adsorpsiyonla giderimi için kesikli sistemde; pH, adsorban miktarı, adsorbat derişimi, temas süresi, tuz etkisi, adsorpsiyon-desorpsiyon döngüsü ve gerçek atık su parametreleri çalışılmıştır. MM için optimum adsorpsiyon koşulları; 0,05 g adsorban miktarı için, 60 dk. temas süresi, 25 mg L-1 adsorbat derişimi ve pH: 7,17 (boya çözeltisinin orijinal pH değeri) olarak belirlenmiştir. Fotokatalitik degradasyon prosesi için; molar birleşme oranı 1:1:5:1 olan Fe3O4/ZnO/5CuO/ Gleditsia triacanthos (MNK3) nano fotokatalizörü sentezlenmiştir. PMR için optimum fotokatalitik degradasyon koşulları; 254 nm dalga boyu ışıkta, 0,02 g fotokatalizör miktarı, 120 dk temas süresi, 25 mg L-1 adsorbat derişimi ve pH: 7,54 (boya çözeltisinin orijinal pH değeri) olarak seçilmiştir. Adsorpsiyon verileri yalancı birinci dereceden, yalancı ikinci dereceden, tanecik içi difüzyon kinetik modelleri ve Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevic (D-R) izoterm modelleri ile değerlendirilmiştir. MNK'lerin karakterizasyonu, SEM, FT-IR, UV/GB, Zeta Potansiyeli, DLS ve Mössbauer Spektroskopisi ile gerçekleştirilmiştir. MNK'lerin, sitotoksisitelerinin analizinde MTT (3-(4,5-dimetildiyazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolyum bromür) ve LDH (Laktat Dehidrogenaz) teknikleri kullanılmıştır. Anahtar Kavramlar: Atık su, boyar madde giderimi, manyetik nano kompozitler, fotokatalitik degradasyon, adsorpsiyon Bilim Kodu: 91520
Özet (Çeviri)
The hasty and uncontrolled expansion of industrialization has led to severe contamination of clean water resources. The amount of wastewater, especially from the production of the textile industry, is increasing day by day and causes water pollution worldwide. Pollution of accessible clean water reserves, which are found in limited quantities throughout the world, with various toxic substances adversely affects the life of human beings and all other living things. For this reason, it is aimed to remove Methylene Blue (MB) and Bright Blue R (BBR) dyes, which are widely used in many areas of the industry, especially the textile industry, from wastewater. Three different magnetic nanocomposite materials (MNK) were designed for the removal of selected dyes via adsorption and photocatalytic degradation processes. In the thesis study, for the adsorption process; two different nano adsorbents were synthesized: Fe3O4/ZnO/CuO/ Gleditsia triacanthos (MNC1) and Fe3O4/ZnO/CuO/Cynara scolymus (MNC2) with a molar association ratio of 1:1:1:1. According to the data obtained from the preliminary experiments, it has been decided to continiue the study with MNC1. For the removal of MB dyestuff using MNC1 from water in the batch system; adsorption; pH, adsorbent amount, adsorbate concentration, contact time, salt effect, adsorption-desorption cycle and real wastewater parameters were studied. For 0.05 g adsorbent amount, optimum adsorption conditions for MB; were determined as; 60 min. contact time, 25 mg L-1 adsorbate concentration and pH: 7.17 (original pH value of the dye solution). For the photocatalytic degradation process; Fe3O4/ZnO/5CuO/ Gleditsia triacanthos (MNC3) nano photocatalyst with a molar coupling ratio of 1:1:5:1 was synthesized. Optimum conditions for photocatalytic degradation of BBR were determined to be 254 nm wavelength light, 0.02 g photocatalyst, 120 min contact time, 25 mg L-1 adsorbate concentration, and pH 7.54. (original pH value of the dye solution). Adsorption data were evaluated with pseudo-first-order, pseudo-second-order, intraparticle diffusion kinetic models and Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevic (D-R) isotherm models. Characterization of MNCs was performed by SEM, FT-IR, UV/GB, Zeta Potential, DLS and Mössbauer Spectroscopy. MTT (3-(4,5-dimethyldiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) and LDH (Lactate Dehydrogenase) techniques were used to analyze the cytotoxicity of MNKs. Key Terms: Waste water, dyestuff removal, magnetic nanocomposites, photocatalytic degradation, adsorption Science Code: 91520
Benzer Tezler
- Comparison of ultrafiltration and self-forming dynamic membranes in membrane bioreactors for municipal wastewater treatment
Membran biyoreaktörler ile evsel atık su arıtımında ultrafiltrasyon ve kendiliğinden oluşan dinamik membranların karşılaştırılması
AMR MUSTAFA ABDELRAHMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA EVREN ERŞAHİN
- Sürdürülebilir yapı uygulamalarının mimarlar tarafından algılanması: Alanya örneği
Perception of sustainable building applications by architects: The example of Alanya
MURAT SATI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
MimarlıkAlanya Hamdullah Emin Paşa ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL RIFAT SAYIN
- Tthe investigation of bioreactor in targeted ditch systemfor the treatment of agricultural drainage water
Tarımsal drenaj suyunun arıtılmasına yönelik hedeflihendek sisteminde biyoreaktörün incelenmesi
FORAT JAMAL ABDULAALI ISMAEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Çevre MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMRE BURCU ÖZKARAOVA
- Construction and photocatalytic investigation of cadmium(II) metal-organic frameworks based on a cyclotriphosphazene functionalized hexacarboxylate and divergent n-donor ligands
Siklotrifosfazen fonksiyonlu hekzakarboksilat ve farklı n-donör ligandlara dayalı kadmiyum(II) metal-organik kafes yapıların oluşturulması ve fotokatalitik incelenmesi
NİHAL KUZU
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
KimyaGebze Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUNUS ZORLU
DR. ELİF ÖZCAN
- GIS for watershed management
Havza yönetimi için CBS
RAWAA A.FATAH ABDULHUSSEIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET ÖZGÜR DOĞRU