Geri Dön

Demlenmiş çay atığı ve fındık kabuğundan biyokömür üretimi, karakterizasyonu ve bazı ağır metallerin zenginleştirilmesinde kullanımı

Production of biochar from spent tea waste and hazelnut shells, characterization and its use for the preconcentration of some heavy metals

PDF İndir

  1. Tez No: 1011824
  2. Yazar: SERDAL ŞEKER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. DUYGU ÖZDEŞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gümüşhane Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez çalışmasında, çevresel su numunelerinde eser düzeyde bulunan Cd(II), Pb(II), Ni(II) ve Co(II) iyonlarının Alevli Atomik Absorpsiyon Spektrofotometresi (FAAS) ile tayini öncesinde, bulundukları ortamdan ayrılması ve zenginleştirilmesi amacıyla katı faz ekstraksiyonu (SPE) yöntemleri geliştirilmiştir. Bu kapsamda düşük maliyetli biyokütle kaynakları olan demlenmiş çay atığı ve fındık kabuğundan piroliz yöntemiyle biyokömürler elde edilmiş ardından demlenmiş çay atığı biyokömürü (DÇAB) ve fındık kabuğu biyokömürü (FKB) manyetik nanopartiküller ile modifiye edilerek yeni manyetik kompozit adsorbanlar sentezlenmiştir. Sentezlenen adsorbanların yapısal ve yüzey özellikleri çeşitli enstrümantal yöntemlerle karakterize edilmiştir. Adsorpsiyon ve desorpsiyon verimini etkileyen sulu çözelti pH'ı, adsorban miktarı, temas süresi ile desorpsiyon çözeltisinin türü ve derişimi gibi deneysel parametreler, DÇAB/Fe3O4 adsorbanı için Merkezi Kompozit Tasarım (MKT) yaklaşımı kullanılarak optimize edilmiş ve elde edilen deneysel veriler kullanılarak yüzde geri kazanımı tahmin edebilen Yapay Sinir Ağı (YSA) tabanlı bir model geliştirilmiştir. DÇAB/CoFe2O4 ve FKB/NiFe2O4 adsorbanları için ise optimizasyon çalışmaları tek değişkenli yaklaşım (OVAT) kullanılarak yürütülmüştür. Geliştirilen yöntemin analitik performansı, zenginleştirme faktörü (ZF), bağıl standart sapma (BSS), gözlenebilme sınırı (GS) ve tayin sınırı (TS) kriterleri temel alınarak incelenmiştir. Sentezlenen adsorbanların maksimum adsorpsiyon kapasiteleri, Langmuir izoterm modeli kullanılarak her bir analit iyonu için belirlenmiş olup; DÇAB/Fe3O4 adsorbanında Cd(II) için 79.4 mg g-1, DÇAB/CoFe2O4 adsorbanında Cd(II), Pb(II) ve Ni(II) için sırasıyla 69.4, 185.2 ve 45.2 mg g-1, FKB/NiFe2O4 adsorbanında ise Cd(II), Pb(II) ve Co(II) için 20.4, 28.2 ve 21.7 mg g-1 olarak hesaplanmıştır. Farklı çevresel su numunelerinde gerçekleştirilen analit ekleme/geri kazanım testleri ile yöntemin doğruluğu ve güvenilirliği ortaya konulmuştur.

Özet (Çeviri)

In this thesis study, novel solid-phase extraction (SPE) methods were developed for separation and preconcentration of trace levels of Cd(II), Pb(II), Ni(II) and Co(II) ions from environmental water samples prior to their determination by Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS). Within this scope, biochars were produced via pyrolysis from low-cost biomass sources, namely spent tea waste and hazelnut shell. Subsequently, spent tea waste biochar (DÇAB) and hazelnut shell biochar (FKB) were modified with magnetic nanoparticles to synthesize new magnetic composite adsorbents. The structural and surface properties of the synthesized adsorbents were characterized using various instrumental techniques. Experimental parameters affecting adsorption and desorption efficiencies, including solution pH, adsorbent dosage, contact time and the type and concentration of the desorption solution were optimized for the DÇAB/Fe3O4 adsorbent using a Central Composite Design (CCD) approach. Furthermore, an Artificial Neural Network (ANN)-based model was developed to predict percentage recovery using the experimental data obtained. For the DÇAB/CoFe2O4 and FKB/NiFe2O4 adsorbents, optimization studies were carried out using a one-variable-at-a-time (OVAT) approach. The analytical performance of the developed method was assessed based on enrichment factor (EF), relative standard deviation (RSD), limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ). The maximum adsorption capacities of the synthesized adsorbents were determined using the Langmuir isotherm model. Accordingly, the adsorption capacity of DÇAB/Fe3O4 for Cd(II) was found to be 79.4 mg g-1; for DÇAB/CoFe2O4, the capacities for Cd(II), Pb(II) and Ni(II) were 69.4, 185.2 and 45.2 mg g-1, respectively; and for FKB/NiFe2O4, the capacities for Cd(II), Pb(II) and Co(II) were calculated as 20.4, 28.2 and 21.7 mg g-1, respectively. The accuracy and reliability of the developed method were demonstrated through spike/recovery tests performed on different environmental water samples.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    543154

    Demlenmiş çay atığı ve evsel yemek atıkları ile beslenen kırmızı kalifornia solucanından elde edilen katı solucan gübresindeki bazı besin elementlerinin belirlenmesi

    Determination of some nutrient elements in solid vermicompost obtained from red california wormfeeding with brewed tea waste and domestic food waste

    KEVSER TÜRÜT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    BiyolojiRecep Tayyip Erdoğan Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. VAGİF ATAMOV

    PROF. DR. TURAN YÜKSEK

  2. Tez No

    455704

    Çay bitkisinden ekstraksiyon yöntemiyle kafein eldesinin optimizasyonu

    Optimization of caffeine production from tea plant by extraction method

    NURCAN TABAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZÜMRİYE AKSU

  3. Tez No

    958058

    Demlenmiş Siyah Çay Atığının Fırıncılık Ürünlerinde Fonksiyonel Gıda Bileşeni Olarak Kullanılması

    Utilization Of Brewed Black Tea Waste As A Functional Ingredient In Bakery Products

    BÜŞRA SENA SAVAŞ YUVARLAKTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Gıda MühendisliğiEge Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ŞEBNEM ŞİMŞEK

  4. Tez No

    988346

    Çay ve maden atıklarının sürdürülebilir katkı malzemesi olarak çimentolu macun dolguların yeraltı stabilizasyonunda ve inşaat altyapı ürünlerinde kullanımının incelenmesi

    Investigation of the Use of Tea and Mine Wastes as Sustainable Additive Materials in Cemented Paste Backfills for Underground Stabilization and Construction Infrastructure Products

    MUHAMMET SARI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    İnşaat MühendisliğiRecep Tayyip Erdoğan Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EROL YILMAZ

  5. Tez No

    701438

    Farklı üretim ortamlarının istiridye mantarı (Pleurotus ostreatus) üretiminde verim ve kalite üzerine etkisi

    The effect of different production environments on yield and quality in mushroom production

    MURAT ÇETİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    ZiraatVan Yüzüncü Yıl Üniversitesi

    Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TURGAY KABAY

Geri Dön