Kitosan, nanopartikül ve ayçiçeği bitkisi temelli yeni biyosorbent malzeme üretilmesi ve boya giderme amacıyla kullanılabilirliğinin araştırılması
Production of new biosorbent material based on chitosan, nanoparticle and sunflower plant and investigation of usability for dye removal
- Tez No: 594809
- Danışmanlar: PROF. DR. AZİZE ALAYLI GÜNGÖR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanobiyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yapılan çalışmada, biyo ve nanobiyosorbent madde üretimi amacıyla ülkemizde yetişen bir hammadde olan ayçiçeğinin atık tablası kullanılarak yeni nesil adsorbentlerin sentezlenmesi amaçlanmıştır. Ayçiçeği tablası tozu ve kitosan kullanılarak polimer hale getirilerek biyosorbent boncuklar üretilmiştir. Bu boncukların yüzeyine yine yeşil sentez yöntemiyle sentezlenen demir oksit (Fe3O4) nanopartikülü yüklenerek malzeme modifiye edilmiştir. Ayrıca modifiye edilen demir oksit (Fe3O4) yüklü malzeme ile boya gideriminde fenton reaksiyonu uygulanmıştır. Sentezlenen biyosorbent malzemeler ile metilen blue (MB), direkt blue 15 (DB15) ve reaktif black 5 (RB5) boyar maddelerinin biyosorpiyonu çalışılmıştır. Biyosorbent maddelerin boyar madde biyosorpsiyonunda optimum çalışma koşulları belirlenmiştir. Sentezlenen biyo ve nanobiyosorbent maddelerinin boyar maddeler ile etkileşimleri öncesi ve sonrasında meydana gelen yüzeysel ve moleküler değişimler (UV-vis, SEM-EDAX, TEM, FT-IR ve XRD) gibi farklı karakterizasyon yöntemleri ile açıklanmıştır. Yapılan deneysel çalışmalarda sabit sıcaklıkta adsorbe edilen madde miktarı ile konsantrasyon arasındaki ilişkiyi açıklamak amacıyla yaygın olarak kullanılan Langmur ve Freundlich izoterm hesaplamaları yapılmıştır. 12.5, 25 ve 50 mg/L boya konsantrasyonlarında biyorsorbent maddeler ile biyosorpsiyonun birinci ve ikinci dereceden reaksiyon denklemine uygunluğu araştırılmıştır. Termodinamik sabitleri hesaplanarak çalışmanın doğası belirlenmiştir ve genel olarak biyosorpsiyonun spontan (kendiliğinden) gerçekleştiği sonucuna varılmıştır. Deneysel aşamalarda optimum koşullar belirlendikten sonra bu koşullarda yapılan biyosorpsiyonda metilen blue boyasının %98,0, direkt blue 15 boyasının %97,22 ve reaktif black 5 boyasının ise %98,15 oranında atık sulardan giderildiği sonucuna varılmıştır. Son olarak boya gideriminin ardından atık sorbentler ile geri kazanım çalışmaları yapılmış ve boyaların sorbent madde yüzeyinden tekrar kazanılabileceği belirlenmiştir. Yapılan tüm çalışmalar neticesinde çevre dostu yeni nesil yöntemle sentezlenen biyosorbent maddelerin endrüstri alanında sıklıkla yer alan boyar maddelerin gideriminde kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Ayrıca kitosan ve ayçiçeği bocuklarına demir oksit (Fe3O4) nonapartikülü yüklenerek modifiye edilen biyosorbentlerin fenton reaksiyonu ile kitosan ayçiçeği bocuklarına göre daha fazla boya giderdiği yapılan çalışmalar sonucunda belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, it is aimed to synthesize new generation adsorbents by using waste table of sunflower which is a raw material grown in our country for the production of bio and nanobiosorbent materials. Biosorbent beads were produced by polymerizing sunflower seed powder and chitosan. Iron oxide (Fe3O4) nanoparticle synthesized by green synthesis method was loaded onto the surface of these beads and the material was modified. In addition, fenton reaction was applied for dye removal with modified iron oxide (Fe3O4) loaded material. Biosorption of methylene blue (MB), Direct blue 15 (DB15) and reactive black 5 (RB5) dyes with synthesized biosorbent materials were studied. Optimum working conditions for dye biosorption of biosorbent materials were determined. The superficial and molecular changes (UV-vis, SEM-EDAX, TEM, FT-IR and XRD) of the synthesized bio and nanobiosorbents before and after the interactions with dyes were explained by different characterization methods. In the experimental studies, Langmur and Freundlich isotherm calculations which are commonly used to explain the relationship between the amount of substance adsorbed at constant temperature and concentration have been made. The suitability of biosorption with biorsorbent substances at 12.5, 25 and 50 mg / L dye concentrations to the first and second order reaction equation was investigated. The nature of the study was determined by calculating the thermodynamic constants and it was concluded that biosorption was spontaneous in general. After determining the optimum conditions in the experimental stages, it was concluded that the methylene blue dye was removed from the wastewater by 98.0%, the Direct blue 15 dye by 97.22% and the reactive black 5 dye by 98.15%. Finally, after dye removal, recovery studies were carried out with waste sorbents and it was determined that the dyes could be recovered from the sorbent material surface. As a result of all the studies, it was concluded that biosorbent substances synthesized by environmentally friendly new generation method can be used for removal of dyes commonly used in industry. In addition, chitosan and sunflower beads (Fe3O4) modified by loading nonaparticle biosorbents fenton reaction with chitosan than sunflower beads were determined to remove more dye than the results.
Benzer Tezler
- Kitosan nanopartikül optimizasyonu ve antiaritmik amiodaron ilacının kontrollü salımında değerlendirilmesi
Optimization of chitosan nanoparticles and synthesis for controlled release of the antiarrhythmic drug amiodarone
NİSA İREM BÜYÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
BiyoteknolojiYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVİL YÜCEL
- Kitosan nanopartikül bazlı jel, merhem ve pat formülasyonlarının geliştirilmesi
Development of chitosan nanoparticle based gel, ointment and pat formulati̇ons
ALİCAN ERHAN NEBİOĞLU
- Kafeik asit fenetil ester yüklü kitosan nanopartikül içeren doku iskelesi üretimi ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of caffeic acid phenethyl ester loaded chitosan nanoparticle entegrated tissue scaffold
EKİN BAHAR AYTUĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERAP DERMAN
- Metal nanopartikül katkılı grafen elektrot ve kitosan elektrolit içeren aktuator (eyleyici) sentezi ve dinamik analizi
Synthesis and dynamic analysis of actuator which contain metal nanoparticle doped graphene based elctrode and chitosan electrolyte
DEHA EMRE KANAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Mühendislik BilimleriKaradeniz Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜLYA KAFTELEN
- Gümüş nanopartikül içeren poli vinil alkol ve kitosan nanoliflerinin antimikrobiyal aktivite ve amoksisilin salınım özelliklerinin incelenmesi
Investigation of antimicrobial activity and amoxicillin release properties of polyvinyl alcohol and chitosan nanofibers containing silver nanoparticles
KARDELEN ECEVİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
KimyaEskişehir Teknik ÜniversitesiAnalitik Kimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SİBEL EMİR DİLTEMİZ