İletken polimer kaplı bizmut temelli kompozitlerin sentezi, karakterizasyonu, su kirleticilerinin fotokatalitik uzaklaştırılması ve daphnia magna (straus, 1820) üzerindeki toksisitenin değerlendirilmesi
Conductive polymer-coated bismuth-based composites: synthesis, characterization, photocatalytic removal of water pollutants, and evaluation of toxicity on daphnia magna (straus, 1820)
- Tez No: 1017396
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SANİYE CEVHER ÖZEREN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Biyoloji, Mühendislik Bilimleri, Chemistry, Biology, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Ekotoksikoloji, Nanokatalizör, Ecotoxicology, Nanocatalyst
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Artan endüstriyel faaliyetler ve kontrolsüz deşarjlar, su ortamlarında kalıcı organik kirleticilerin birikimini hızlandırarak ekosistem bütünlüğünü ve insan sağlığını tehdit ederek çevre kirliliğine neden olmaktadır. Endüstriyel kaynaklı sentetik boyar maddeler su kolonunda ışık geçirgenliğini düşürerek fotosentetik üretimi sınırlar ve sucul ekosistemlerin işleyişini olumsuz etkileyebilmektedir. Sucul kirliliğin kontrolünde ileri oksidasyon prosesleri, özellikle sülfat radikali temelli ileri oksidasyon prosesleri etkili bir çerçeve sunarak, geniş pH aralığında uygulanabilirlik, yüksek oksidasyon kapasitesi ve farklı aktivasyon stratejilerine uyarlanabilirlik özellikleriyle öne çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında, bizmut bazlı heteroyapılar polianilin ve polipirol iletken polimerleriyle modifiye edilerek nanokompozitler geliştirilmiş ve görünür ışık altında persülfat aktivasyonu aracılığıyla metil oranj giderim performansı incelenmiştir. Yapısal ve morfolojik doğrulama SEM ve TEM ile gerçekleştirilmiş; kristal yapı ve yüzey kimyası XRD ve XPS ile desteklenmiştir. Süreç parametreleri katalizör, persülfat, başlangıç metil oranj derişimi ve pH üzerinden değerlendirilmiştir. En kararlı performans pH 5'te, 0,25 g L⁻¹ katalizör ve 1 mM persülfat koşullarında BiOI/Bi₂WO₆/PANI için 180 dakikada %89,97 toplam giderim ve 0,0077 dk⁻¹ görünür hız sabiti ile elde edilmiştir. Bu koşullar fotokatalitik etkinlik ile malzeme ekonomisi arasında optimum dengeyi temsil etmiş, ekotoksikolojik güvenilirlik perspektifi eklenerek bütüncül biçimde değerlendirilmiştir. Sürecin çevresel uygulanabilirliğini desteklemek üzere Daphnia magna üzerinde yürütülen akut toksisite testleri, polimer entegrasyonunun toksisiteyi anlamlı düzeyde azalttığını göstermiş, BiOI/Bi₂WO₆/PANI için 48 saat EC₅₀ değeri 224,10 mg L⁻¹ olarak belirlenmiştir. Böylece, düşük katalizör dozunda yüksek giderim başarısı ile uyumlu toksisite profili birlikte ortaya konmuş ve doğal su ortamlarında daha güvenli kullanım potansiyeline yönelik güçlü bir kanıt sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Increasing industrial activities and uncontrolled discharges amplify persistent organic pollutants in aquatic environments, causing environmental pollution, threatens ecosystem integrity and human health. Industrially sourced synthetic dyes reduce light transmittance in the water column, limiting photosynthesis and disrupting the functioning of aquatic ecosystems. While advanced oxidation processes offer an effective framework for aquatic pollution control, sulfate radical-based advanced oxidation processes standout due to their applicability over a wide pH range, high oxidation capacity, and adaptability to different activation strategies. In this thesis, bismuth-based heterostructures were modified with polyaniline and polypyrrole conductive-polymers to develop nanocomposites, and their methyl orange removal performance through persulfate activation under visible light was investigated. Structural and morphological validation was performed using SEM and TEM; crystal structure and surface chemistry were supported by XRD and XPS. Process parameters were evaluated based on concentration of catalyst, persulfate, initial methyl orange and pH. The most stable performance was obtained at pH 5, 0.25 g L⁻¹ catalyst, and 1 mM persulfate, achieving a total removal rate of 89.97% and an apparent rate constant of 0.0077 min⁻¹ for BiOI/Bi₂WO₆/PANI in 180 minutes. These conditions represent an optimum balance between photocatalytic efficiency and material economy and were evaluated holistically by adding an ecotoxicological safety perspective. Acute toxicity tests on Daphnia magna supported that polymer integration reduced toxicity EC₅₀ value of 224.10 mg L⁻¹ for BiOI/Bi₂WO₆/PANI at 48-hour. Thus, toxicity profile consistent with high removal success at low catalyst doses was demonstrated, providing strong evidence for safer use in natural aquatic environments.
Benzer Tezler
- Plazma arkı eldesi ve yüzey bölgesi modifikasyonunda kullanılabilirliği
Başlık çevirisi yok
ÖZKAN ÖZİPEKLİLER
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİM DEMİRCİ
- Çizgisel kaynaktan ışıyan elektromağnetik dalgaların mükemmel iletken silindir takkesinden optik gibi saçılması
Başlık çevirisi yok
ADNAN GÖRÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. H. ERGUN BAYRAKÇI
- Fin line, its characteristics and analysis methods
Başlık çevirisi yok
KUDRET KARATEPE
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF. DR. CANAN TOKER
- A Bound polaron under a magnetic field in two-dimensionality confined semiconductor systems
Başlık çevirisi yok
BASSAM SAQQA
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. ATİLLA ERÇELEBİ
- Foto-iletkenlik ölçüleri için uygun silisyum numunelerin hazırlanması
Başlık çevirisi yok
AYTEKİN ERDEM
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Fizik ve Fizik MühendisliğiTrakya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. HASAN AKBAŞ