Bazı çevresel kirleticilerin katalitik indirgenmesi için kitosan/NiO mikroküreler üzerinde desteklenen paladyum nano-katalizörün tasarımı ve karakterizasyonu
Design and characterization of palladium nano-catalyst supported on chitosan/NiO mlcrospheres for catalytlc reduction of some environmental pollutants
- Tez No: 841876
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TALAT BARAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Aksaray Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Aromatik nitro bileşikleri ve organik boyalar, sucul yaşam, çevre ve insan sağlığı için oldukça tehlikeli olan, su/atıksuda bulunan en önemli çevresel kirleticilerden biridir. Bu yüzden bu kirleticilerin, su/atık sudan, etkili, basit ve ekonomik teknolojiler kullanılarak uzaklaştırılması, dünya çapında önemli bir konu haline gelmiştir. Katalitik indirgeme yöntemi bu çevresel kirleticilerin giderimi için kullanılan en etkili prosedürlerden biri olarak kabul edilmektedir. Bu çalışmada, kitosan-NiO partiküllerinden oluşan mikro küreler üzerinde paladyum nanopartiküllerin stabilize edilmesi ile yeni bir heterojen katalizör sistemi geliştirilmiştir. Geliştirilen Pd-KS-NiO nanokatalizörün yapısı FT-IR/ATR, XRD, FE-SEM, EDS, TEM analizleri kullanılarak aydınlatılmış ve ortalama partikül boyutu 10 nm olarak bulunmuştur. Daha sonra, sentezlenen Pd-KS-NiO nanokatalizörün katalitik gücü 4-nitro-o-fenilendiamin (4-NPDA), 4-nitrofenol (4-NP), 4-nitroanilin (4-NA), 2-nitroanilin (2-NA) gibi aromatik nitro bileşikleri ve metilen mavisi (MB), metil oranj (MO) ve rodamin B (RhB) gibi organik boyaların NaBH4 kullanarak katalitik indirgenmesinde test edilmiştir. Katalitik testler, UV-Vis spektrofotometresi kullanılarak takip edilmiş ve Pd-KS-NiO nanokatalizörünün bu kirleticileri 0-145 saniye içinde başarılı bir şekilde indirgediği bulunmuştur. Pd-KS-NiO katalizli 2-NA, 4-NP, 4-NA, 4-NPDA, MO ve RhB katalitik indirgenmeleri için hız sabitleri sırası ile 0.017 s-1, 0.011s-1, 0.006 s-1, 0.013 s-1, 0.023 s−1 ve 0.03 s−1 olarak hesaplanmıştır. Daha da önemlisi, Pd-KS-NiO nanokatalizörün mikro küre yapısı ve heterojen doğası nedeniyle, tepkime ortamından kolayca geri kazanılmış ve ardışık yedi çalışmada, katalitik performansında, yüzey morfolojisinde ve kimyasal yapısında önemli değişiklikler olmadan kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
Aromatic nitro compounds and organic dyes, which are highly dangerous for aquatic life, the environment, and human health, are one of the most significant environmental pollutants found in water/wastewater. Therefore, the removal of these pollutants from water/wastewater using effective, simple, and economical technologies has become a significant issue worldwide. The catalytic reduction method is considered one of the most effective procedures used for the removal of these environmental pollutants. In this study, a new heterogeneous catalyst system has been developed by stabilizing palladium nanoparticles on microspheres composed of chitosan-NiO particles. The structure of the developed Pd-KS-NiO nanocatalyst was illuminated using FT-IR/ATR, XRD, FE-SEM, EDS, TEM analyses, and the average particle size was found to be 10 nm. Subsequently, the catalytic power of the synthesized Pd-KS-NiO nanocatalyst was tested in the catalytic reduction of aromatic nitro compounds such as 4-nitro-o-phenylenediamine (4-NPDA), 4-nitrophenol (4-NP), 4-nitroaniline (4-NA), 2-nitroaniline (2-NA), and organic dyes such as methylene blue (MB), methyl orange (MO), and rhodamine B (RhB) using NaBH4. The catalytic tests were monitored using UV-Vis spectroscopy, and it was found that the Pd-KS-NiO nanocatalyst successfully reduced these pollutants within 0-145 seconds. The rate constants for Pd-KS-NiO catalyzed reductions of 2-NA, 4-NP, 4-NA, 4-NPDA, MO, and RhB were calculated as 0.017 s-1, 0.011 s-1, 0.006 s-1, 0.013 s-1, 0.023 s-1, and 0.03 s-1, respectively. More importantly, due to the microsphere structure and heterogeneous nature of the Pd-KS-NiO nanocatalyst, it was easily recovered from the reaction medium and consecutively used in seven runs without significant changes in its catalytic performance, surface morphology, and chemical structure.
Benzer Tezler
- Petrol asfalteninden türetilen aktif karbon üzerine desteklenmiş gümüş nanopartiküllerin sentezi ve uygulamaları
Synthesis and applications of silver nanoparticles supported on activated carbon derived from petroleum asphaltene
HİKMET BEYZA ERDEM
- Sıcak yapay gazdan katalitik amonyak giderimi
Catalytic ammonia removal from hot syngas
YELİZ ÇETİN
Doktora
Türkçe
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN
DOÇ. DR. ALPER SARIOĞLAN
- Degradation of industrial micropollutants with sulfate radical–based advanced oxidation processes
Sülfat radikal-bazlı ileri oksidasyon prosesleriyle endüstriyel mikrokirleticilerin bozunması
BAHAREH MONTAZERI
Doktora
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İDİL ARSLAN ALATON
- Üçlü faz sistemi ile B. licheniformis SO8'den lakkaz enziminin saflaştırılması, karakterizasyonu ve boyar madde dekolorizasyonunda kullanılması
Purification and characterization of laccase from B. licheniformis SO8 by three-phase partitioning system and its application in decolorization of dye
SEMİH YILDIRGAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyoteknolojiAtatürk ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELDA ŞİŞECİOĞLU
- Environmental assessment of alternative marine fuels and installations
Alternatif deniz yakıtlarının ve sistemlerinin çevresel açıdan değerlendirilmesi
BUĞRA ARDA ZİNCİR
Doktora
İngilizce
2024
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASİN ARSLANOĞLU