Aggregation/agglomeration of TİO2 nanoparticles in the presence of natural organic matter
TİO2 nanopartiküllerinin doğal organik maddeler varlığında aggregasyon/agglomerasyonu
- Tez No: 883385
- Danışmanlar: PROF. DR. BURAK DEMİREL, PROF. DR. FATMA MİRAY BEKBÖLET
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Bilimleri ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Bilimleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nanopartiküllerin üretimi, endüstriyel kullanımlarının yaygınlaşması nedeniyle son on yılda oldukça arttı. Özellikle TiO2 gibi metal oksitler, hem bilimsel hem de endüstriyel alanda büyük ilgi uyandırmaktadır. Ancak bu nanopartiküllerin güneş ışınımı altında su kütlelerine girişinden sonraki akıbetini açıklayan çok az bilgi vardır. Bu çalışmanın temel amacı, doğal organik madde (DOM) varlığında güneş ışığına maruz kalan su kütlelerinde TiO2 NP'lerin agregasyon ve aglomerasyon davranışını aydınlatmaktır. Hümik asit (HA), polidispers kimyası ve suda çözünürlüğü nedeniyle DOM analoğu olarak kullanılmıştır. Bu kolloidal madde bileşenleri arasındaki etkileşimleri aydınlatmak için özel fiziko-kimyasal yöntemler uygulanmıştır. NP'lerin ve organik maddenin agregasyon/aglomerasyon davranışı, dinamik ışık saçılımı (DLS) tekniği ve sedimantasyon profilleri ile takip edilmiştir. Karşılaştırma amacıyla tüm numuneler hem karanlık hem de güneş ışığı simülatörü koşullarında DLS ölçümüne tabi tutulmuş ve hazırlanan numuneler tekli ve ikili sistemler olarak tanımlanmıştır. Tekli sistemler, TiO2, metal katkılı TiO2 (Fe katkılı TiO2), metal olmayan katkılı TiO2 (N katkılı TiO2), HA ve ön işleme tabi tutulmuş HA'dan oluşmuştur. İkili sistem TiO2 ve HA türevlerinin birleşimleriyle hazırlanmıştır. Tüm koloidal parçacıklar morfolojik ve fizikokimyasal özellikleri göz önünde bulundurularak incelenmiştir. Sonuç olarak, metal oksit NP'lerin su ortamındaki agregasyon ve aglomerasyon davranışları anlaşılmış, DOM'ların NP'ler ile etkileşimleri açıklanmış ve böylece metal oksit NP'lerin sulu sistemlerdeki potansiyel etkilerinin tahmin edilmesi mümkün olabilecektir.
Özet (Çeviri)
Production of nanoparticles has increased extremely in the last decade due to their extended industrial usage. Especially metal oxides, such as TiO2 awakens big interest on both scientific and industrial areas. However, there is very few information that explains the fate of these nanoparticles following their introduction to water bodies under solar irradiation. The main purpose of this study was to elucidate the aggregation and agglomeration behavior of TiO2 NPs in sunlit water bodies in the presence of natural organic matter (NOM). Humic acid (HA) has been used as NOM analogue due to its polydispersed chemistry and water solubility. Specific physico-chemical methods were applied to elucidate the interactions between the components of colloidal matter. Aggregation/agglomeration behavior of the NPs as well as organic matter were followed by dynamic light scattering (DLS) technique and sedimentation profiles. All samples were subjected to particle size analyses under both dark and solar light simulator conditions for comparative purposes and prepared samples were defined as mono and binary systems. Mono systems were composed of sole TiO2, metal doped TiO2 (Fe-doped TiO2), non-metal doped TiO2 (N-doped TiO2), sole HA and pretreated HA under solar irradiation. The binary system consisted of the combination of TiO2 and HA derivatives. All colloidal particles were discussed with respect to their morphological and physicochemical properties. Consequently, aggregation and agglomeration behavior of metal oxide NPs in aquatic media were perceived, interactions between NOM with NPs were explained thereby prediction of the potential effects of metal oxide NPs in aqueous systems could be possible
Benzer Tezler
- Aggregation of natural colloidal particles under solar irradiation
Doğal kolloidal partiküllerin güneş ışınlaması altında kümeleşmesi
DİDEM SAĞLIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA MİRAY BEKBÖLET
