Atık sulardaki ağır metallerin kitosan (chıtosan) ile arıtılmasının moleküler dinamik metotla (DFT) hesaplanması
Calculation of the purification of heavy metals in waste water with chitosan by the molecular dynamic method (DFT)
- Tez No: 911367
- Danışmanlar: PROF. DR. ERGÜN KASAP
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında Moleküler Dinamik Metotla (DFT) kitosan (Chitosan) molekülünün atık ve kirli suların ağır metallerden temizlenmesi ve arındırılması amacı ile kullanımı çalışılmıştır. Deniz kabuklularından elde edilen doğal bir polimer olan kitosan molekülünün dimer yapısının A ve B tipi olmak üzere iki farklı yapısı çalışıldı. Çalışma DFT için geliştirilmiş Gaussian09 yazılımı kullanılarak yapıldı. GausView6 kullanılarak oluşturulan moleküllerin yazılım yardımı ile benzetim hesaplamaları yapıldı. Hesaplamalarda ağır metal iyonları içeren (Ni +2, Cu +2 ve Co +2 ) atık sulardaki metal iyonları ile kitosan arasındaki etkileşmelere bakıldı. Gaussian09 yazılımı ile hesaplamalarda DFT metodu altında değişim-korelasyon fonksiyoneli olarak B3LYP, kitosan molekülünün hesaplamalarında 6-31G(d,p) temel seti, ağır metal iyonları içeren (Ni +2, Cu +2 ve Co +2 ) komplekslerinin hesaplamalarında da LANL2DZ temel seti kullanıldı. Solvent olarak su kullanıldığı için potansiyel hesaplamalarına polarize edilebilir süreklilik modeli (PCM) dahil edildi. Hesaplamalar sulu ve susuz ortamda yapılarak suyun etkisi belirlendi. Hesaplama sonuçları kitosan ile ağır metal türleri (Ni +2, Cu +2 ve Co +2 ) arasındaki kimyasal bağ oluştuğunu, kitosanın sulu ortamlarda ağır metallerin uzaklaştırılmasında bir adsorban olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Çalışma sonucunda deniz kabuklularının atıklarından elde edilebilen kolay ve ucuz bir doğal polimer olarak kitosanın, kirli sulardaki ağır metallerin giderilmesi ile çevre temizliğinde kullanılabilir bir temizleyici olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the use of the chitosan molecule in removing and purifying heavy metals from wastewater and contaminated water was studied using the Molecular Dynamics Method (DFT). The dimer structure of chitosan, a natural polymer derived from shellfish, was analyzed in two different forms, Type A and Type B. The study was conducted using the Gaussian09 software developed for DFT calculations. Simulations of the molecules created with GaussView6 were carried out with the help of the software. The interactions between chitosan and metal ions in wastewater containing heavy metal ions (Ni+2, Cu+2, and Co+2) were examined. In calculations with Gaussian09 software under the DFT method, the B3LYP exchange-correlation functional was used, along with the 6-31G(d,p) basis set for chitosan molecule calculations, and the LANL2DZ basis set for complexes containing heavy metal ions (Ni+2, Cu+2, and Co+2). Since water was used as the solvent, the polarizable continuum model (PCM) was included in potential calculations. Calculations were performed in both aqueous and non-aqueous environments to determine the effect of water. The calculation results showed that chemical bonds form between chitosan and heavy metal species (Ni+2, Cu+2, and Co+2) and that chitosan can act as an adsorbent for removing heavy metals in aqueous environments. As a result, it was determined that chitosan, an easily accessible and inexpensive natural polymer derived from shellfish waste, can be used as a purifier for environmental cleaning by removing heavy metals from contaminated water.
Benzer Tezler
- Biyopolimer-kil nanokompozit adsorbenti ile Cu(II) giderimi ve geri kazanımı
Cu(II) removal and recovery with biopolymer-clay nanocomposite adsorbent
BURAK CAN GÜNEY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
KimyaBurdur Mehmet Akif Ersoy ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASİN ARSLAN
- Atık sulardan biyo-bazlı adsorban kullanılarak ağır metal giderimi
Removal of heavy metal from wastewater using bio-based adsorbent
HARUN BULUTCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiOrganik Kimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OYA AYDIN URUCU
DR. ÖĞR. ÜYESİ HATİCE BİRTANE
- Çinkonun perlit ve kitosan modifiye perlit ile adsorpsiyon ve adsorpsiyon özelliklerinin karşılaştırılması
Çi̇nkonun perli̇t ve ki̇tosan modi̇fi̇ye perli̇t i̇le adsorpsi̇yon ve adsorpsi̇yon özelli̇kleri̇ni̇n karşilaştirilmasi
AYÇA ELMAS
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. GÜLHAYAT SAYGILI
- Zirai atık kömüründen elde edilen farklı nanokompozitleri kullanarak sulu çözeltilerden Cr(VI) gideriminin incelenmesi
Investigation of Cr(VI) removal from aqueous solutions using different nanocomposites from agricultural waste charcoal
HÜSEYİN ECEVİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TÜRKAN ALTUN
- Waste water heavy metal treatment by the use of chitosan obtained from caridea and brachyura shells
Caridea ve brachyura kabuklarindan elde edilen kitosan ile atik sulardan ağir metal giderimi
ZEHRA ÖZDEN ÖZYALÇIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AZMİ SEYHUN KIPÇAK