Yazarlar
- Abdullah Tekçe(1)
- Hakan Andiçi(1)
- Seda Şeker(1)
Yayınlar
- Yüksek Lisans TeziAçık Erişim2023Neodimyum/Aljinat boncukların boyar madde giderimde kullanılabilirliğinin araştırılması
Seda Şeker
Bu tez çalışmasında, Kongo Kırmızısı (KK) ve Parlak Mavi G (PMG) boyalarının sulu çözeltiden uzaklaştırılması için Neodimyum/Aljinat (Nd/Alg) boncukları hazırlanmış ve bu boyaların adsorpsiyon potansiyelleri incelenmiştir. Bunun için çapraz bağlama kullanılarak hazırlanan Nd/Alg boncukları FTIR, SEM-EDS ve TGA ile karakterize edilmiştir. KK ve PMG boyalarının adsorpsiyonu için adsorban (boncuk) içindeki Nd miktarı, pH, temas süresi, adsorban miktarı, başlangıç boya konsantrasyonu ve sıcaklık gibi çeşitli parametrelerin etkileri incelenmiştir. KK ve PMG boyalarının etkin uzaklaştırılması için optimum koşullar boncuktaki Nd miktarı: %3, pH: 7, temas süresi: 60 dk, boncuk miktarı: 15 mg, başlangıç boya konsantrasyonu: 25 mg/L ve sıcaklık: 298 K olarak belirlenmiştir. Adsorpsiyon izoterm çalışmaları (Langmuir ve Freundlich izotermleri) ve kinetik çalışmalar (sözde birinci mertebe ve sözde ikinci mertebe) optimum koşullar altında gerçekleştirildi. Adsorpsiyon verilerinin, KK ve PMG boyaları için Langmuir modelini takip ettiği bulunmuştur. Optimum koşullar altında maksimum adsorpsiyon kapasiteleri KK için 46.03 mg/g ve PMG için 25.25 mg/g olarak bulunmuştur. Her iki boyanın adsorpsiyon kinetik verileri sözde birinci mertebe ile uyumlu bulunmuş ve adsorpsiyon süreçleri partikül içi difüzyon ile açıklanmıştır. Termodinamik çalışmalara göre, adsorpsiyon reaksiyonunun doğası her iki boya için de spontan, ekzotermik ve artan rastgeleliktedir. Özetle, doğal bir polimer ile elde edilen Nd/Alg boncuklarının düşük maliyetli ve yüksek verimliliğe sahip olduğu ve bu boncukların küçük miktarlarının bile yüksek konsantrasyonlu boya atık sularının arıtımı için yüksek potansiyele sahip olduğu sonucuna varılabilir.
- Yüksek Lisans TeziAçık Erişim2023Çinko oksit nanopartiküllerin biyosentezi, karakterizasyonu ve kadmiyum giderim potansiyelinin incelenmesi
Abdullah Tekçe
Bu tez çalışmasında yeni bir biyopolimer boncuk üretildi ve sentezlenen biyopolimer boncuklar fonksiyonelleştirilerek çevre kirliliğinin önemli nedenlerinden biri olan kadmiyumun (Cd2+) sulu çözeltilerden uzaklaştırılması amacıyla kullanıldı. Bu amaçla ilk olarak reyhan bitki ekstraktı kullanılarak yeşil sentez yöntemi ile çinko oksit (ZnO) nanopartikülleri (ZnO-NP) elde edildi. Üretilen nanopartiküller ultraviyole görünür bölge (UV-GB) spektroskopisi, Fourier dönüşümlü infrared (FTIR) spektroskopisi, X ışını kırınımı (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu-enerji dağılım spektroskopisi (SEM-EDS) ile karakterize edildi. Daha sonra nanopartiküller sodyum aljinat ile kaplanarak yeni bir biyopolimer boncuk (ZnO-NP@ALJ) geliştirildi ve böylece ZnO nanopartiküllerin ve sodyum aljinatın performansı ve kararlılığı arttırıldı. Biyosentezlenen boncuklar ayrıca etilendiamin tetraasetik asit (EDTA) ve tannik asit ile fonksiyonelleştirildi. Bu şekilde elde edilen üç farklı boncuğun adsorpsiyon yetenekleri karşılaştırıldı. Adsorpsiyon parametrelerinin optimizasyonu için yüzey yanıt metodu (YYM) ile kombine edilmiş merkezi kompozit tasarımı (MKT) yöntemi kullanıldı. Bu yöntem ile adsorpsiyon prosesine etki eden pH, sıcaklık ve adsorban miktarı gibi bağımsız değişkenlerin optimum seviyeleri belirlendi. Varyans analizleri yapıldı ve elde edilen regresyon katsayıların yüksek olduğu tespit edildi. Fisher ve t-testleriyle, kullanılan metotların validasyonları gerçekleştirildi. ZnO katkılı polimerik kompozit malzemenin Cd2+ iyonlarının gideriminde adsorpsiyon doğasını aydınlatmak için izoterm denge çalışmalarından Langmuir, Temkin ve Freundlich modelleri kullanıldı. Kinetik verileri değerlendirmede yalancı birinci dereceden, yalancı ikinci dereceden ve parçacık içi difüzyon modelleri kullanıldı. Cd2+ iyonlarının gideriminde en uygun modelin yalancı ikinci dereceden model olduğu tespit edildi. Termodinamik çalışmaları sonucunda ise adsorpsiyonun kendiliğinden gerçekleştiği sonucuna varıldı. Üretilen üç kompozit malzeme için optimum şartlar pH için 5, sıcaklık için 32.5 °C ve adsorban miktarı için 5 mg olarak belirlendi. Bu optimum koşullarda (ZnO-NP@ALJ)-TA'nın 35.9 mg g-1 ile en yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip malzeme olduğu bulundu.
- Yüksek Lisans TeziAçık Erişim2022Hibrit biyonanokompozit malzemelerin sentezlenmesi ve sulu çözeltilerden neodimyum gideriminde kullanımının modellenmesi
Hakan Andiçi
Bu tez çalışmasında aljinat ve kitosan kaplı manyetik demir oksit (Fe3O4) nanopartiküllerin (aljinat-Fe3O4, kitosan-Fe3O4), biyosentez tekniği ile sentezlendi. Sentezlenen aljinat- Fe3O4 ve kitosan-Fe3O4 hibrit biyonanokompozitlere sabit bir kolon içerisinde Nd3+'nın adsorpsiyonu ve desorpsiyonu yanıt yüzey metodolojisi (YYM) ile kombine edilmiş bir merkezi kompozit tasarım yaklaşımı (MKT) kullanılarak ve kontrollü desorpsiyonu incelendi. Aljinat-Fe3O4 ve kitosan-Fe3O4 nanokompozitlerin karakterizasyonu UV-GB, FT-IR, TGA-DTA, XRD ve SEM-EDS kullanılarak gerçekleştirildi. Sentezlenen ve karakterize edilen söz konusu biyokompozite malzemelere, Nd3+ iyonlarının adsorpsiyonu, çözelti pH'ı, çözeltinin kolondan akış hızı ve başlangıç Nd3+ iyonları konsantrasyonunun bir fonksiyonu olarak incelendi. Nd3+'nın hem aljinat-Fe3O4 hem de kitosan-Fe3O4 hibrit biyo-nanokompozit üzerine adsorpsiyonu sabit yataklı bir kolon sistemi kullanılarak optimum koşullar pH 5.4, çözeltinin kolondan akış hızı 4.0 mL dk-1 ve Nd3+ iyonları başlangıç konsantrasyonunun 120 mg L-1 olarak belirlendi. Aljinat-Fe3O4 ve kitosan-Fe3O4 biyo-nanokompozitlerin maksimum adsorpsiyon kapasitesi ve verimliliği sırasıyla 125.01 mg g-1, %99.8; 99.99 mg g-1, % 99.8 olarak hesaplandı. Deneysel parametrelerin optimizasyonu MKT yaklaşımı ile gerçekleştirildi ve önerilen kuadratik modelden hem aljinat-Fe3O4 hem de kitosan-Fe3O4 Nd3+ iyonlarının adsorpsiyonu için birer matematiksel model elde edilerek sunuldu. Varyans analizi sonuçları sentezlenen her iki kompozit malzemenin Nd3+ iyonlarının gideriminde kullanılmasındaki belirleme katsayılarının yüksek olduğunu gösterdi.