Geri Dön

Karbonbazlı reçine organo kil nanokompozitler ile uranyum gideriminin araştırılması

Investigation of uranium removal with carbon-based resin organo clay nanocomposites

PDF İndir

  1. Tez No: 886495
  2. Yazar: ARVIN SEHHATIGDIRI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AHMET GÜRSES
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Radyoaktif madde, Nanokompozit, Adsorpsiyon, Melamin formaldehit, Adsorban, Radioactive substance, Nanocomposite, Adsorption, Melamine formaldehyde, Adsorbent
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Atatürk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 98

Özet

Amaç: Uranyum, genellikle çevrede altı değerlikli formda bulunan zararlı bir radyoaktif elementtir ve nükleer endüstriyel faaliyetler aracılığıyla çevreye aşırı miktarda girebilir, bu nedenle uzaklaştırılması zorunlu hale gelmiştir. Bu çalışmanın temel amacı, Melamin Formaldehit köpük (MFK) ve Melamin formaldehit organo kil nanokompoziti köpük (MFKNKK) ile sulu çözeltilerden U(VI) iyonlarının adsorpsiyonunun adsorpsiyon kapasitesini ve başlangıç uranyum konsantrasyonu, adsorpsiyon süresi, adsorban dozajı, başlangıç pH ve sıcaklık gibi çeşitli değişkenlerin giderim oranı üzerine etkisini incelemektir. Yöntem: Bu çalışmada, melamin formaldehit köpük (MFK) ve melamin formaldehit organo kil nanokompozit köpük (MFKNKK) gibi iki yeni adsorban, termal işlem ile sertleştirilerek hazırlandı. Hazırlanan adsorbanların yapısal, kristalografik, tekstürel ve yüzey morfolojik karakterizasyonu, FTIR ve XRD gibi spektroskopik ve SEM ve HRTEM gibi mikroskopik teknikler kullanılarak yapıldı. Adsorpsiyon deneyleri gerçekleştirilerek, U(VI)'nin sulu çözeltideki denge konsantrasyonu, UV-Vis spektrofotometrik (433 nm'de) ve radyoaktivite ölçümleri olmak üzere iki farklı yolla belirlendi. Bulgular: Adsorpsiyon kinetiği ile ilgili sonuçlar, 90 dakikalık bir sürenin adsorpsiyon dengesine ulaşmak için yeterli olduğunu ve verilerin yalancı ikinci derece kinetik model ile uyumlu olduğunu gösterdi. İzoterm analizi, verilerin Tip III izotermi ve Halsey modeli ile uyumlu olduğunu ortaya koydu. Bu uyum, mevcut adsorpsiyon sistemi için elektrostatik ve kompleks oluşumu olmak üzere iki farklı adsorpsiyon mekanizmasını işaret etmektedir. MFK ve MFKNKK için izotermlerde ortaya çıkan, birinci ve ikinci bölgelere göre hesaplanmış adsorpsiyon izosterik entalpi ve entropi değerleri sırasıyla, 3,65 ve -51,02 kJ/mol ve 1,77 ve -67,28 J/mol olarak bulundu. Sonuç: Deneysel bulgular, hazırlanan MF köpük ve MF kil nanokompozit köpük adsorbanların oldukça etkili olduklarını ve U (VI)'yi sulu çözeltilerden etkili bir şekilde uzaklaştırmak için umut vaat eden bir alternatif sunduklarını göstermektedir. Bu adsorbanların kullanımı ile çevreye zararlı uranyumun etkin bir şekilde uzaklaştırılabileceği tespit edilmiştir. Bu çalışma, nükleer endüstriyel faaliyetlerin çevresel etkilerini azaltmak için kullanılabilecek yeni ve etkili bir yöntem sunmaktadır.

Özet (Çeviri)

Purpose: Uranium is a harmful radioactive element typically found in the environment in its hexavalent form and can enter the environment in excessive amounts through nuclear industrial activities, making its removal imperative. The primary aim of this study is to investigate the adsorption of U(VI) ions from aqueous solutions using Melamine Formaldehyde foam (MFF) and Melamine formaldehyde organoclay nanocomposite foam (MFOCNF), examining the effects of various variables such as initial uranium concentration, adsorption time, adsorbent dosage, initial pH, and temperature on the removal efficiency. Method: In this study, two new adsorbents, Melamine Formaldehyde foam (MFF) and Melamine formaldehyde organoclay nanocomposite foam (MFOCNF), were prepared and hardened by thermal treatment. Structural, crystallographic, textural, and surface morphological characterization of the prepared adsorbents was carried out using spectroscopic techniques like FTIR and XRD, and microscopic techniques like SEM and HRTEM. Adsorption experiments were conducted, and the equilibrium concentration of U(VI) in the aqueous solution was determined using UV-Vis spectrophotometry (at 433 nm) and radioactivity measurements. Findings: Results related to adsorption kinetics indicated that 90 minutes was sufficient to reach adsorption equilibrium, and the data fit well with the pseudo-second-order kinetic model. Isotherm analysis revealed that the data conformed to the Type III isotherm and the Halsey model. This agreement suggests an adsorption mechanism comprising two regions: electrostatic interaction and complex formation. The calculated adsorption isosteric enthalpy and entropy values for MFF and MFOCNF in the first and second regions were 3.65 and -51.02 kJ/mol, and 1.77 and -67.28 J/mol, respectively. Results: Experimental findings demonstrated that the prepared MFF and MFOCNF adsorbents were effective and offered promising alternatives for the efficient removal of U(VI) from aqueous solutions. Isotherm analysis results indicated that the adsorption mechanism involved two regions: electrostatic interaction and complex formation, with the transition between these two regions affecting the adsorption capacities. MFF and MFOCNF adsorbents were found to be promising alternatives for the removal of U(VI) ions, effectively eliminating harmful uranium from the environment. This study presents a new and effective method that can be used to mitigate the environmental impacts of nuclear industrial activities.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    411547

    Kompozit sürtünmeli fren balatalarında yerli uçucu kül katkısının raylı taşıt balata özelliklerine etkisinin incelenmesi ve kullanılabilirliğinin saptanması

    For friction composite brake pads, the determination of usage and investigation of the effects of domestic fly ash contribution to the features of friction brake pads

    EYÜP AKAGÜNDÜZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET TOPUZ

    DR. MEHMET GÜNEŞ

  2. Tez No

    864133

    Investigation of mechanical properties of nanoparticle coated glass fiber/epoxy composites coated with dip coating and industrial production methods

    Daldırma ve endüstriyel üretim yöntemleri ile üretilmiş nanoparçacık kaplı cam elyaf/epoksi kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi

    EMİR ÇETİNALP

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BİRGÜL BENLİ

  3. Tez No

    341581

    Traverten dolgusu araştırması

    Travertine filling research

    EMRULLAH CİHAD IŞIK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Maden Mühendisliği ve MadencilikSüleyman Demirel Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKKI TARIK ÖZKAHRAMAN

  4. Tez No

    501289

    Kompozit rezinlerin çözünürlüğü ve su emilimi üzerine asidik sıvıların etkisi

    The effect of acidic drinks on solubility and water sorption of composite resins

    POUYA KARI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Diş HekimliğiAnkara Üniversitesi

    Diş Hastalıkları ve Tedavisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ARZU MÜJDECİ

  5. Tez No

    109423

    Sert porselende değişik sır denemelerinin araştırılması

    Researching of different glazes for hard porcelain

    HANİFE KADIOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    Seramik MühendisliğiDumlupınar Üniversitesi

    Seramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET YAMIK

Geri Dön