Yazarlar
Yayınlar
- 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 Erişim2022Çevresel kirlilik gideriminde nanokil takviyeli polimerik kompozit kullanımı
Burak Nail Taşkın
Bu tez çalışmasında, nanokil takviyeli kompozit malzeme doğal aljinat polimeri kullanılarak sentezlendi. Nanokil takviyeli polimerik kompozit malzemenin karakterizasyonu FT-IR, XRD ve SEM-EDS kullanılarak gerçekleştirildi. Sentezlenen aljinat-nanokil takviyeli nanokompozit malzemesi batch çalışmasıyla çevresel kirlilikler olan Cu2+, Cd2+ iyonlarının yanı sıra eriokrom siyahı T (EST) ve metilen mavisinin (MM) adsorpsiyonu ve desorpsiyonu yanıt yüzey metodolojisi (YYM) ile kombine edilmiş bir merkezi kompozit tasarım (MKT) yaklaşımı kullanılarak kontrollü desorpsiyonu incelendi. Cu2+, Cd2+ iyonlarının yanı sıra EST ve MM'nin nanokil takviyeli polimerik kompozit malzeme üzerine adsorpsiyonu için adsorpsiyon prosesine etki eden pH, sıcaklık ve adsorban miktarı gibi değişkenlerin optimum koşulları çalışılan her bir kirlilik için tespit edildi. Varyans analizi sonuçları sentezlenen kompozit malzemenin çalışılan çevresel kirliliklerin giderimi için kullanılmasındaki belirleme katsayılarının yüksek olduğunu tespit edildi. Ayrıca kullanılan metotların validasyonları Fisher testi, t-testi gibi çeşitli testlerle gerçekleştirildi. Adsorpsiyon işleminin denge davranışı, Langmuir, Freundlich ve Temkin izoterm modelleri uygulanarak test edildi. Langmuir izoterm modelinin Cu2+ ve Cd2+ iyonları için deneysel verilere en yakın uyumu sağlarken, EST için Temkin modelinin, MM için ise Freundlich Langmuir izoterm modelinin deneysel verilere en yakın uyumu sağladığı gözlendi. En iyi uyumun sağlandığı modele göre, Cu2+ ve Cd2+ iyonlarının yanı sıra EST ve MM boyar maddelerinin sırasıyla maksimum adsorpsiyon kapasiteleri 19.2 mg g-1,14.1 mg g-1, 7.8 mg g-1 ve 3.38 mg g-1 olarak hesaplandı. Ayrıca, kinetik verileri değerlendirmek için yalancı birinci dereceden, yalancı ikinci dereceden ve ayrıca parçacık içi difüzyon denklemi dahil olmak üzere farklı kinetik modeller uygulandı. Bu kirliliklerin gideriminde kinetik veriler ile yalancı ikinci-mertebeden denklem arasında önemli bir uyum olduğu tespir edildi. Termodinamik çalışmalar, adsorpsiyon işleminin doğasının kendiliğinden ve endotermik olduğunu gösterdi. Desorpsiyon çalışmaları ve sentezlenen kompozit malzemenin tekrar kullanılabilirliği 0.5 M HCl kullanılarak gerçekleştirildi. Sentezlenen kompozit malzeme, sentetik çözeltilerden çevresel kirliliklerin giderimine başarıyla uygulandı.