Su arıtımı için nanokompozit ve mineral katkılı geçirimli betonların geliştirilmesi
Development of nanocomposites and minerals added pervious concretes for water treatment
- Tez No: 934978
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖMER FARUK DİLMAÇ, PROF. DR. BARIŞ ŞİMŞEK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çankırı Karatekin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Taşkınların önlenmesi ve kirli suyun tahliyesi gibi uygulama alanlarında kullanılan geçirimli betona son yıllarda araştırmacılar tarafından ilgi artmakta ve uygulama alanlarının araştırılmasına yönelik çalışmalara hız verilmektedir. Bu çalışmada, nanokompozit ve mineral katkılar kullanarak elde edilen geçirimli beton numunelerinin içme suyu arıtımındaki etkileri incelenerek bir su arıtma malzemesi olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Taguchi deney tasarım metodunca (L9) herbiri üç seviyeli dört faktör ince agreganın kaba agregaya oranı (ağırlıkça %25/75, %50/50 ve %75/25), Bis(2-Hidroksietil) Tereftalat (BHET) (çimento yerine ağırlıkça %0,1, %0,5 ve %1,0), grafen nanoplaka (çimento yerine ağırlıkça %0,1, %0,5 ve %1,0) ve hidroksiapatit (çimento yerine ağırlıkça %0,01, %0,05 ve %0,1) mikroparçacık içeriği olarak belirlenmiştir. Referans numune dahil hazırlananan numunelerin tahribatlı ve tahribatsız fiziksel testleri gerçekleştirilmiştir. Numunelerde boşluk oranı çok yüksek olduğu için kullanılan nano ve mikro malzeme katkısının geçirimli beton fiziksel özelliklerinde belirgin bir değişime sebep olmadığı sonucuna varılmıştır. Ayrıca, hazırlanan numuneler ham baraj suyu içerisinde 48 saat bekletilerek geçirimli betonun su arıtma performansı fiziksel ve kimyasal özellikler bakımından değerlendirilmiştir. Ana etki grafiklerine göre içme suyundan ağır metallerin bertarafında en etkili katkı ağır metalleri yüzeyinde adsorbe edebilen fonksiyonel grupları ile hidroksiapatit olarak belirlenmiştir. Ham suya oranla içme suyundan en yüksek Ba, Ca, Co, Cr, Fe ve Mn giderimi sırası ile %87,92, %89,08, %28,80, %83,79, %98,53 ve %87,74 olarak belirlenmiştir. Buna ilaveten geçirimli betonun kürleme koşullarında şehir şebeke suyu yerine saf su kullanılmasının arıtma performasını artırdığı sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In recent years, the interest of researchers in previous concrete, which is used in applications such as preventing flooding and draining polluted water, has increased, and studies investigating its applications have accelerated. This study investigated the effects of pervious concrete samples obtained using nanocomposite and mineral admixtures on drinking water treatment and their usability as a water treatment material. Four factors, each with three levels (L9), were determined using the Taguchi experimental design method (25/75%, 50/50%, and 75/25% w/w), bis(2-hydroxyethyl) terephthalate (BHET) (0, 1%, 0.5%, and 1.0%), graphene nanoplatelets (0.1%, 0.5%, and 1.0% w/w in place of cement), and hydroxyapatite microparticles (0.01%, 0.05%, and 0.1% w/w in place of cement). The prepared specimens, including the reference specimen, were subjected to destructive and non-destructive physical tests. It was concluded that the nano- and micro-material additives used did not significantly alter the physical properties of the pervious concrete, as the void ratio of the specimens was very high. In addition, the water treatment performance of the pervious concrete in terms of physical and chemical properties was evaluated by keeping the prepared specimens in raw dam water for 48 hours. According to the main effect plots, hydroxyapatite with functional groups capable of adsorbing heavy metals on its surface was found to be the most effective additive in removing heavy metals from drinking water. The highest removal of Ba, Ca, Co, Cr, Fe, and Mn from drinking water in comparison with raw water was determined as 87.92%, 89.08%, 28.80%, 83.79%, 98.53% and 87.74% respectively. Furthermore, it was concluded that the use of purified water instead of tap water in the curing conditions of permeable concrete improves the treatment performance.
Benzer Tezler
- Fabrication of innovative nanofiber membranes and development of removal systems for pollutants in various environments
Farklı ortamlardaki kirleticiler için yenilikçi nanofiber membranların üretilmesi ve giderim sistemlerinin geliştirilmesi
ELİFNUR GEZMİŞ YAVUZ
Doktora
İngilizce
2024
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DERYA YÜKSEL İMER
- Copolymers of polypyrrole and thienyl end capped polysulfone
Polipirol ve tiyenil uç gruplu polisülfon kopolimerleri
NİLAY TANRIVER
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. NESRİN KÖKEN
- Synthesis, characterization and adsorption kinetic studies of nanocomposite decolorant resins
Renk giderici nanokompozit reçinelerin sentezi, karakterizasyonu ve adsorpsiyon kinetiği çalışmaları
SEHER UZUNSAKAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. NURSELİ UYANIK
- Preparation of nanocomposite materials for photocatalytic water treatment
Fotokatalitik su arıtımı için nanokompozit malzeme hazırlanması
NAWAR RAZZAQ KADHIM SALIHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
KimyaAtılım ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT KAYA
- Biomimetic approaches for the fabrication of hollow fiber nanofiltration membranes
Biyomimetik yaklaşımlarla içi boşluklu nanofiltrasyon membran üretimi
REYHAN ŞENGÜR TAŞDEMİR
Doktora
İngilizce
2018
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU