Antibiyotik direncine sebep olan hastane atık sularındaki kirliliğin giderilmesine yönelik kontrollü salım malzemelerinin geliştirilmesi
Development of controlled release materials to eliminate pollution in hospital wastewater that causes antibiotic resistance
- Tez No: 967595
- Danışmanlar: PROF. DR. YASEMİN KILINÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biyomühendislik, Biotechnology, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Atık su arıtma, Kontrollü salım, İleri oksitlenme süreçleri, Waste water treatment, Controlled release, Advanced oxidation processes
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Su kaynaklarında bulunan farmasötik ve organik kirleticiler, kanserojen etkiler, farmasötik toksisite, antibiyotik direnci ve ekosistem bozulması gibi ciddi çevresel ve sağlık riskleri oluşturmaktadır. Sülfat radikalleri kullanan İleri Oksidasyon Prosesleri (AOP'ler), bu kalıcı kirleticilerin giderilmesinde etkili yöntemler olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışma, sülfat radikali öncüllerinin stabilitesini, kontrollü salımını ve oksidatif verimliliğini artırmak amacıyla kapsülleme üzerine odaklanmaktadır. Potasyum persülfat (KPS), sodyum persülfat (NaPS) ve potasyum peroksimonsülfat (PMS), çözücü olarak dimetilformamid (DMF) kullanılarak faz inversiyonu tekniğiyle poliacrilonitril (PAN) içine kapsüllenmiştir. Elde edilen PAN boncukları, oksidanların uygun şekilde tutulması ve kontrollü salım özelliklerinin sağlanması için kontrollü yıkama ve kurutma adımlarına tabi tutulmuştur. Kapsüllenmiş oksidanlar, Fe(II) sülfat aktivasyonu altında Reactive Black 5 (RB5) boyasının giderimi açısından test edilmiş; NaPS ve KPS yüklü PAN boncuklarının, 1:4 Fe(II) sülfat/oksidan oranında 5 dakika içinde %90'ın üzerinde boya giderimi sağladığı gözlemlenmiştir. Buna karşılık, PAN-PMS sistemleri benzer koşullarda anlamlı bir bozunma göstermemiş, bu da PMS bazlı sistemler için alternatif aktivasyon stratejilerine ihtiyaç olduğunu ortaya koymuştur. NaPS ve KPS yüklü PAN boncukları, optimal koşullarda 5 dakika içerisinde %90'ın üzerinde RB5 giderimi sağlamıştır. Ancak, PAN-PMS sistemleri benzer koşullar altında gözle görülür bir giderim göstermemiştir. Kapsülleme yapısını ve oksidan dağılımını değerlendirmek amacıyla Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Enerji Dağılımlı Spektroskopi (EDS) kullanılarak morfolojik ve elementel karakterizasyonlar gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma, AOP performansını artırmak amacıyla sülfat radikali öncüllerinin PAN içinde kapsüllenmesinin potansiyelini ortaya koymaktadır. Kontrollü salım yaklaşımı, reaktif israfını en aza indirirken uzun vadeli oksidasyon verimliliğini korumaktadır. Gelecekteki çalışmalar, polimer bileşimlerinin optimize edilmesine ve bu malzemelerin karmaşık matrislerde, gerçek atıksu koşulları altında değerlendirilmesine odaklanacaktır.
Özet (Çeviri)
The presence of pharmaceutical and organic pollutants in water sources poses serious environmental and health risks, including carcinogenic effects, pharmaceutical toxicity, antibiotic resistance, and ecosystem disruption. Advanced Oxidation Processes (AOPs) utilizing sulfate radicals have emerged as effective methods for degrading these persistent contaminants. This study focuses on the encapsulation of sulfate radical precursors to enhance their stability, controlled release, and oxidative efficiency in water treatment applications. Potassium persulfate (KPS), sodium persulfate (NaPS), and potassium peroxymonosulfate (PMS) were encapsulated into PAN using a phase inversion technique with dimethylformamide (DMF) as a solvent. The resulting PAN beads were then subjected to controlled washing and drying steps to ensure proper oxidant retention and gradual release properties. The encapsulated oxidants were tested for the degradation of Reactive Black 5 (RB5) dye under Fe(II) sulfate activation, revealing that NaPS- and KPS-loaded PAN beads achieved over 90% dye removal within 5 minutes at an optimal Fe(II) sulfate-to-oxidant ratio of 1:4. In contrast, PAN-PMS systems exhibited negligible degradation, indicating the need for alternative activation strategies for PMS-based systems. PAN beads loaded with NaPS and KPS demonstrated over 90% RB5 removal within 5 minutes at an optimal Fe(II) sulfate-to-oxidant ratio of 1:4. However, PAN-PMS systems showed negligible degradation under similar conditions. Morphological and elemental characterizations were conducted using Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) to assess the encapsulation structure and distribution of oxidants. This study highlights the potential of PAN-encapsulated sulfate radical precursors in enhancing AOP performance for water treatment. The controlled release approach minimizes reagent wastage while maintaining long-term oxidation efficiency. Future work will focus on optimizing polymer compositions and evaluating these materials under real wastewater conditions to validate their applicability in complex matrices.
Benzer Tezler
- Bromtimol mavisi, bromkresol moru ve klorfenol kırmızısı indikatörleri katılmış özel besiyerlerinin sütlerde antibiyotik belirtilmesine uygunluğu üzerine araştırmalar
Başlık çevirisi yok
ESENGÜL TUNCER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiSüt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN YAYGIN
- İdrar kültürlerinden izole edilen coag (-) staphylococcus (s. epidrmidis ve s. saprophyticus)'ların idrar yolu enfeksiyonlarındaki yeri
The Place of coag (-) staphylococcus to the urinary tract infectron which are isolated from the urine cultures
SUMRU ÇITAK(KORMAN)
- Boğazdan izole edilen coliform bakterilerin B- laktamaz enzim aktivitelerinin tesbit edilmesi ve B-laktamaz pozitif coliformların penisilinetkisinin inaktivasyonunun in vitro deneylerle gösterilmesi
The Detection of beta-lactamasa activity of coliform bacteria isolated from th roat cultures and slovving the inactivation of penicilin by this beta lactamase produced by this caliform organisms
GÜVEN URAZ
Doktora
Türkçe
1986
MikrobiyolojiGazi ÜniversitesiGenel Biyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDOĞAN BERKMAN
- Büyük mum güvesi (Galleria mellonella L.) ya etkili Bacillus thuringiensis suşları ve bunların plazmid içerikleri üzerinde araştırmalar
A Study of bacillus thuringiensis strains effected on creater max moth (Galleria mellonella L.) and their plasmids
MUSTAFA AKÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
MikrobiyolojiAnkara ÜniversitesiTarım Ürünleri Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. M. LÜFTÜ ÇAKMAKÇI