CR (VI) tespitinde bakteriyel selüloz tabanlı kompozit kullanımı
The use of a bacterial cellulose-based composite for CR(vi) detection
- Tez No: 956434
- Danışmanlar: PROF. DR. EBRU BİRLİK ÖZKÜTÜK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Analitik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 136
Özet
Krom, deri sanayi, tekstil, metalurji, elektrokaplama, boya ve pigment üretimi, kağıt hamuru ve kağıt üretimi, madencilik ve petrol sanayi gibi çeşitli endüstriyel sektörlerde yaygın olarak kullanılan bir elementtir. Canlı organizmalara deri, solunum ve sindirim yolları aracılığıyla girebilen krom, toksik etkiler yaratabilmektedir. Kromun farklı oksidasyon durumları arasında Cr(III)ve Cr(VI) önemli farklılıklar göstermektedir. Cr(VI), güçlü bir oksidant olarak biyolojik sistemlerde daha yüksek reaktivite sergilerken, Cr(III) bu tür bir oksidasyon özelliği göstermemektedir. Ayrıca, +6 değerlikli krom iyonları, +3 değerlikli iyonlara kıyasla hücre zarından daha kolay geçiş sağlayarak biyolojik sistemler üzerinde daha yüksek toksisiteye neden olmaktadır. Sanayi sektöründe kromun yoğun kullanımı, atık sular aracılığıyla çevreye önemli miktarda krom salınımına neden olmaktadır. Bakteriyel selüloz, belirli bakteriler tarafından sentezlenen saf bir selüloz formu olup, bitkisel selüloz ile aynı kimyasal yapıya sahiptir. Bununla birlikte, yüksek saflık derecesi, üstün mekanik dayanıklılık, yüksek su tutma kapasitesi ve ince fibril yapısı gibi avantajlarıyla ön plana çıkmaktadır. Bakteriyel selüloz üretimi genellikle Gluconacetobacter xylinus gibi asetik asit bakterileri aracılığıyla, uygun besiyerlerinde gerçekleştirilen fermantasyon süreci ile sağlanmaktadır. Üretim verimliliği, kullanılan karbon kaynağına bağlı olarak değişkenlik göstermektedir. Bu çalışmada, Cr(VI) iyonlarının su ekosistemleri ve canlı sağlığı üzerindeki olumsuz etkilerinin giderilmesine yönelik olarak Q-dot katkılı bakteriyel selüloz kullanılarak iki farklı kompozit sentezlenmiştir: Kompozit Adsorban-(I) [BC-Eu(III)-Difenil Karbazit-Q-Dot] Kompozit Adsorban-(II) [BC-Difenil Karbazit-Cr(VI)-Q-Dot –Eu(III)] Hazırlanan bu kompozitler, daha sonra floresans özellik gösterecek şekilde kağıt yüzeylerine immobilize edilerek uygulamaya uygun floresans kağıt formuna dönüştürülmüştür. Bu floresans kağıtlar kullanılarak, Cr(VI) iyonlarının seçici adsorpsiyonu ve görsel tespiti gerçekleştirilmiştir. Kompozitlerin karakterizasyonu ve floresans kağıtların doğrulaması; UV-VIS spektroskopisi, ICP-MS analizi, floresans spektroskopisi, UV kabini görüntüleme ve FTIR spektroskopisi yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Adsorbanın performansını değerlendirmek için; optimum pH, derişim, denge zamanı, seçicilik parametreleri incelenmiştir. Bu kapsamda, Q-dot katkılı bakteriyel selüloz tabanlı adsorbanın Cr(VI) tayininde potansiyel bir adsorban olarak değerlendirilmesi, çevresel ve endüstriyel açıdan büyük önem taşımaktadır.
Özet (Çeviri)
Chromium is an element widely used in various industrial sectors such as the leather industry, textiles, metallurgy, electroplating, paint and pigment production, pulp and paper production, mining, and the petroleum industry. Chromium can enter living organisms through the skin, respiratory, and digestive systems, and may cause toxic effects. Among the different oxidation states of chromium, Cr(III) and Cr(VI) exhibit significant differences. While Cr(VI), as a strong oxidant, displays higher reactivity in biological systems, Cr(III) does not exhibit such oxidative properties. Furthermore, hexavalent chromium ions (+6) can more easily cross cell membranes compared to trivalent chromium ions (+3), leading to higher toxicity in biological systems. The intensive use of chromium in industrial sectors results in considerable chromium discharge into the environment via wastewater. Bacterial cellulose is a pure form of cellulose synthesized by certain bacteria and has the same chemical structure as plant-based cellulose. However, it stands out with advantages such as high purity, superior mechanical strength, high water retention capacity, and a fine fibril structure. Bacterial cellulose is typically produced by fermentation using acetic acid bacteria such as Gluconacetobacter xylinus in suitable culture media. The production efficiency varies depending on the carbon source used. In this study, two different composites were synthesized using Q-dot-doped bacterial cellulose to address the adverse effects of Cr(VI) ions on aquatic ecosystems and living health: Composite Adsorbent-(I): [BC–Eu(III)–Diphenylcarbazide–Q-Dot] Composite Adsorbent-(II): [BC–Diphenylcarbazide–Cr(VI)–Q-Dot–Eu(III)] These composites were subsequently immobilized onto paper surfaces in a way that allows fluorescence, converting them into applicable fluorescent paper forms. Using these fluorescent papers, the selective adsorption and visual detection of Cr(VI) ions were achieved. The characterization of the composites and validation of the fluorescent papers were carried out using UV-VIS spectroscopy, ICP-MS analysis, fluorescence spectroscopy, UV cabinet imaging, and FTIR spectroscopy. To evaluate the performance of the adsorbent, parameters such as optimum pH, concentration, equilibrium time, and selectivity were investigated. In this context, the assessment of Q-dot-doped bacterial cellulose-based adsorbents as potential candidates for Cr(VI) detection is of great environmental and industrial significance.
Benzer Tezler
- Development of quantum dots-based optical fluorescence sensors
Kuantum nokta temelli optik floresan sensörlerin geliştirilmesi
SULTAN ŞAHİN KESKİN
Doktora
İngilizce
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
DOÇ. DR. CANER ÜNLÜ
- Phase stability and ordring processes in Fe-Al intermetallics
Fe-Al metallerarası bileşiklerinde faz kararlılığı ve düzenleme süreçleri
İLHAMİ AKTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
1996
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF.DR. AMDULLA O. MEKHRABOV
- Farklı destek maddeleri yüzeyine dekore edilmiş metal nanokümelerin fotokatalitik performanslarının Cr(VI) iyonun indirgenme ve metilen mavisinin bozunma reaksiyonlarında incelenmesi
Investigation of photocatalitic performance of metal nanoclusters decorated on various supporting material surfaces for the Cr(VI) reduction and methylene blue degradation
HALİL İBRAHİM ÖNAL
Doktora
Türkçe
2022
KimyaDicle ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEYYAZ DURAP
PROF. DR. MEHMET ZAHMAKIRAN
- Kromun sulu ortamdan ferritleştirmeyle giderilmesi ve stabilizasyonu
Chromium removal from aqueous media by ferritisation and its stabilization
MEHMET ERDEM
Doktora
Türkçe
2001
Kimya MühendisliğiFırat ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. FİKRET TÜMEN
- Dökümhane atık kumlarındaki inorganik ve organik kirleticilerin karakterizasyonu
Characterization of inorganic and organic pollutants of foundry waste sand
CEMİLE YERLİKAYA