UV-aging of polyethylene type microplastics and its effect on sorption of organic contaminants
Polietilen tipi mikroplastiklerin UV-yaşlanması ve organik kirleticilerin sorpsiyonu üzerindeki etkisi
- Tez No: 898922
- Danışmanlar: Prof. Dr. İPEK İMAMOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 153
Özet
Mikroplastikler (MPler), 5 mmden küçük olan plastik parçacıklar olarak, çevrede yaygın bulunmaları ve yüzeylerinde organik kirleticileri (OKler) adsorbe edebilmeleriyle önemli bir çevresel risk teşkil etmektedir. Çevresel yaşlanma süreçleri, MPlerin yüzey özelliklerini değiştirerek OKler ile olan etkileşimlerini etkiler. Bu tez, yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) ve düşük yoğunluklu polietilen (LDPE) MPlerin, laboratuvar koşullarında UV ışığına maruz bırakılarak çevresel yaşlanmayı simüle etmeyi ve Malakit Yeşili (MG) ve Perkloroetilen (PCE) ile olan adsorpsiyon süreçlerini araştırmaktadır. Çalışma, laboratuvar koşullarında yaşlandırılan LDPE'nin karbonil gibi yeni fonksiyonel grupların oluşumu ve yüzey morfolojisi, erime sıcaklığı ve kristal yapıdaki değişiklikler gibi özellikler kazandığını göstermiştir. Kinetik çalışmaları MG ve PCE'nin yaşlandırılmamış LDPE'de HDPE'ye kıyasla daha hızlı dengeye ulaştığını göstermiştir. UV ile yaşlandırma, MG adsorpsiyonunu büyük ölçüde arttığını (yaşlandırılmamış LDPE için log KPEw= 1.18 L/kg, UV ile yaşlandırılmış LDPE için log KPEw = 2.20 L/kg) gösterirken, PCE adsorpsiyonunda herhangi bir değişiklik gözlenmemiştir (yaşlandırılmamış LDPE için log KPEw = 2.72 L/kg, UV ile yaşlandırılmış LDPE için log KPEw = 2.78 L/kg). Karşılaştırmalı denge çalışmalarına göre MG'nin artan adsorpsiyonu, UV ile yaşlandırılmış LDPE'nin hidrofilik etkileşimlerindeki artışa atfedilirken, yaşlandırılmamış LDPE'deki hidrofobik etkileşimlerin baskın olduğu görülmüştür. MG'nin sorpsiyonu ayrıca pH, çözelti matrisi ve parçacık boyutundan etkilenirken, PCE'de bu etkiler gözlenmemiştir. Polimer içine difüzyon, yani bölünme ve kimyasal adsorpsiyon, potansiyel adsorpsiyon mekanizmaları olarak değerlendirilmiştir. Çevrede MP'ler ve OK'lerin bir arada bulunması, mikroplastikler aracılığıyla kirleticilerin taşınmasını kolaylaştırabilir ve bu durum biyobirikime yol açarak gıda zinciri üzerindeki olumsuz etkileri artırabilir. Bu nedenle, MP-OK kirliliğinin potansiyel etkilerini daha iyi anlamak için ileri araştırmaların gerekliliği vurgulanmaktadır.
Özet (Çeviri)
Microplastics (MPs), plastic particles smaller than 5 mm, pose a significant environmental risk due to their ubiquitous presence and ability to retain organic contaminants (OCs) on their surfaces, which impart toxicity in organisms. Environmental aging alters the surface properties of MPs, influencing their interactions with OCs. This thesis investigates the sorption of Malachite Green (MG) and Perchloroethylene (PCE) on pristine and UV-aged polyethylene (PE) MPs, specifically high-density PE (HDPE) and low-density PE (LDPE). UV-aging in laboratory conditions simulated environmental exposure, leading to the formation of new functional groups like carbonyl and changes in surface morphology, melting temperature, and crystallinity. Kinetic studies showed faster equilibrium for MG and PCE with pristine LDPE compared to HDPE. Comparative equilibrium studies indicated that UV-aging significantly enhanced MG sorption (log KPEw =1.18 L/kg for pristine vs. 2.20 L/kg for UV-aged LDPE), whereas PCE sorption remained unchanged (log KPEw=2.72 L/kg for pristine vs. 2.78 L/kg for UV-aged LDPE). Enhanced MG sorption was attributed to increased hydrophilic interactions of UV-aged LDPE, contrasting with hydrophobic interactions of pristine LDPE. MG sorption was also influenced by pH, solution matrix, and particle size, while PCE sorption was unaffected. Diffusion into the polymer, i.e., partitioning and chemisorption are discussed as possible sorption mechanisms. The coexistence of MPs and OCs in the environment may facilitate the transport of chemicals through MPs, contributing to bioaccumulation and intensifying their impact on the food web. This highlights the necessity for further research into the potential impacts of MP-OC pollution.
Benzer Tezler
- Investigation of the interaction of organics with pristine and aged polyethylene: The case for phenol, trichlorophenol, and tetrachloroethane
Organiklerin orijinal ve yaşlandırılmış polietilen ile etkileşiminin incelenmesi: Fenol, triklorofenol ve tetrakloretan örneği
GÖKÇE ÇİFTÇİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İPEK İMAMOĞLU
- Fiber tipinin, yaşlandırmanın ve kompozit kalınlığının optik özelliklere etkisi
Başlık çevirisi yok
AYŞENUR YAVUZ
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2022
Diş HekimliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiRestoratif Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TUĞBA SERİN KALAY
- Doğal lif takviyeli kompozitlerde lif / matris ara yüzey iyileştirme çalışmaları ve çevresel koşullara göre karakterizasyonu
Fiber / matrix interfacial improvement techniques and characterization due to environmental conditions for natural fiber reinforced composites
MEHMET SAFA BODUR
Doktora
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA BAKKAL
- Biyobozunur ve konvansiyonel plastiklerin çevresel bozunmasının mikroskobik ve enstrumantal teknikler ile incelenmesi
Investigation of environmental degradation of biodegradable and conventional plastics by microscopic and instrumental
ŞEVVAL ÜRKMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiSakarya ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MERAL YURTSEVER
- Nano boyutta tio2 üretimi ve çeşitli katkı maddelerinin yüzey modifikasyonuna etkisi
Investigation and production of nano size tio2 and the effect of various addictives on the surface modification
HÜLYA BAYRAKTAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EMEL AKYOL