Metal organik kafeslerin adsorban olarak kullanılmasıyla sulu çözeltilerden boyar madde giderimi
Dye removal from aqueous solutions by using metalorganic frame as adsorbant
- Tez No: 745004
- Danışmanlar: PROF. DR. NALAN TEKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, Adsorpsiyon kinetiği, Deney tasarımı, Metal organik kafesler, Adsorption, Adsorption kinetic, Experimental design, Metal–organic frameworks
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, Ce+3 ve Ho+3 iyonları ve 1,2,4,5-benzentetrakarboksilik asit ligandı kullanılarak hidrotermal yöntemle iki adet metal organik kafes yapı sentezlendi. Sırası ile Ce-MOF ve Ho-MOF olarak simgelenen yapılar sulu çözeltiden Brilliant Yellow (BY) boyasının adsorpsiyonu için adsorban olarak kullanıldı ve adsorpsiyon verimi araştırıldı. Sentezlenen Ce-MOF ve Ho-MOF örnekleri taramalı elektron mikroskopu (SEM), X-ışını kırınımı (XRD), Brunauer, Emmet and Teller (BET), termogravimetrik analiz (TGA/DTA) ve Fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektroskopisi (FTIR) gibi farklı analiz yöntemleri ile karakterize edildi. Ce-MOF ve Ho-MOF örnekleri için spesifik yüzey alanları 1,51 m2/g ve 15,50 m2/g olarak belirlendi. Boya çözeltilerinin başlangıç derişimi, sıcaklık, adsorban miktarı ve pH gibi dört farklı parametrenin boya adsorpsiyonuna etkileri çalışıldı. Ce-MOF ve Ho-MOF ile BY adsorpsiyonuna dört parametrenin etkisi 2k tam faktöriyel deneysel tasarım yöntemi uygulanarak belirlendi. Elde edilen deneysel denge adsorpsiyon verileri Langmuir, Temkin, Freundlich, Dubinin-Radushkevich ve izoterm modelleri ve yalancı-birinci-derece, Elovich, parçacık-içi difüzyon ve yalancı-ikinci-derece kinetik modelleri ile analiz edildi. Deneysel adsorpsiyon denge verilerinin Ce-MOF üzerine BY adsorpsiyonu için Freundlich modeline; Ho-MOF üzerine BY adsorpsiyonu için ise Langmuir izoterm modeline uyduğu bulundu. Ce-MOF ve Ho-MOF üzerine BY adsorpsiyon işleminin yalancı-ikinci-derece kinetik modeli izlediği belirlendi. Ce-MOF ve Ho-MOF ile BY adsorpsiyonu için hesaplanan termodinamik parametreler adsorpsiyon işleminin endotermik ve kendiliğinden meydana geldiğini gösterdi. Çalışmadan elde edilen sonuçlar sentezlenen Ce-MOF ve Ho-MOF örneklerinin sulu çözeltilerden BY'un giderimi için yüksek verimli bir potansiyel adsorban olarak değerlendirilebileceğini gösterdi.
Özet (Çeviri)
In this study, two metal organic lattice structures were synthesized by hydrothermal method using Ce+3 and Ho+3 ions and 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid ligand. Respectively, the structures symbolized as Ce-MOF and Ho-MOF, were used as adsorbent for the adsorption of Brilliant Yellow (BY) Colourants from aqueous solution, and the adsorption efficiency was studied. Synthesized Ce-MOF and Ho-MOF samples were characterized by different analysis methods such as scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD), Brunauer, Emmet and Teller (BET), thermogravimetric analysis (TGA/DTA) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The specific surface areas of Ce-MOF and Ho-MOF samples were determined as 1.51 m2/g and 15.50 m2/g, respectively. The effects of four different parameters such as initial concentration of dye solutions, temperature, and amount of adsorbent and pH on dye adsorption were studied. The effects of four parameters on Ce-MOF and Ho-MOF and BY adsorption were determined by applying the 2k full factorial experimental design method. Obtained experimental equilibrium adsorption data were analyzed with Langmuir, Temkin, Freundlich, Dubinin-Radushkevich and isotherm models and pseudo-first-order, Elovich, intra-particle diffusion and pseudo-second-order kinetic models. It was found that the experimental adsorption equilibrium data fit the Freundlich model for BY adsorption on Ce-MOF, and the Langmuir isotherm model for BY adsorption on Ho-MOF. It was determined that BY adsorption on Ce-MOF and Ho-MOF followed the pseudo-second-order kinetic model. The thermodynamic parameters calculated for BY adsorption with Ce-MOF and Ho-MOF showed that the adsorption process was endothermic and spontaneous. The results obtained from the study showed that the synthesized Ce-MOF and Ho-MOF samples could be used as a high-efficiency potential adsorbent for the removal of BY from aqueous solutions.
Benzer Tezler
- Metal organik kafeslerde bütan ve izobütan adsorpsiyonunun incelenmesi
Investigation of butane and isobutane adsorption in metal organic frameworks
PELİN GÖYMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİFE BİRGÜL ERSOLMAZ
- Sıvı yakıtlardan indolün giderilmesi için metal organik kafes yapılarından karbon bazlı adsorbanların türetilmesi
Derivation of carbon based adsorbents from metal organik frameworks to removal of indole from liquid fuels
ÇAĞLA BULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK TÜTER
PROF. DR. ŞAHİKA SENA BAYAZİT
- Hava örneklerindeki uçucu organik bileşiklerin metal organik kafes yapılar ile tayini
Determination of volatile organic compounds in air samples by metal organic frameworks
SERKAN BOLAT
- Investigation of CO2 adsorption performance of spinel oxide & metal-organic structures
Spınel oksıt & metal-organık yapıların CO2 adsorpsıyon performansının araştırılması
DİLARA KÜÇÜKAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER SARIOĞLAN
- Theoretical investigation of mixed metal organic frameworks as H2 adsorbents
Çoklu metal içeren metal organik kafeslerin H2 adsorbanları olarak teorik yöntemlerle incelenmesi
TUĞÇE GÖKDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimya MühendisliğiAdana Alparslan Türkeş Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YELİZ GÜRDAL DURĞUN