Investigating the acid regulating and catalytic activity of pyrite mineral on wastewater treatment by zero-valent iron-fenton process
Atıksuların sıfır değerli demir-fenton prosesi ile arıtımında pirit mineralinin asit düzenleyici ve katalizör etkinliğinin araştırılması
- Tez No: 897803
- Danışmanlar: PROF. DR. ÇETİN KANTAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tezde sıfır değerlikli demir (ZVI)-Fenton prosesiyle ilaç endüstrisini temsilen 4-chlorophenol, 2,4-dichlorophenol ve diklofenak, ve tekstil endüstrisini temsilen seçilen metilen mavisi model kirleticilerinin kesikli, ardışık kesikli ve sürekli akımlı reaktörlerde arıtılabilirliği incelenmiştir. Deneylerden elde edilen bulgulara göre model kirleticilerin pirit varlığında ZVI-Fenton prosesiyle arıtımının pH gibi bazı koşullar bağlı olduğu gözlenmiştir. Azalan pH değeri ve demir redoks döngüsünün sağlanması giderim verimini olumlu yönde etkilemiştir. Çalışılan bütün kirleticilerde en yüksek arıtım verimi ¼ ZVI/pirit kütle oranında elde edilmiştir. Tezde klorofenollerin arıtımının büyük kısmı hidroksi radikallerinin (•OH) oksidasyonundan kaynaklanırken, klorofenol türüne bağlı olarak %10 ila 25'lik kısmının adsorpsiyondan kaynaklandığı açıklanmıştır. Yüzey analizlerinde piritin pH değerini düşürerek ZVI yüzeyinin pasivize olmasının engellendiği anlaşılmıştır. Diklofenak (DF) ile yapılan deneylerde pH değerinin sabit tutulması arıtım verimini düşürmüştür. Kontrolsüz pH koşullarındaki deneylerde pH değerinin piritin etkisiyle asidik seviyelere düştüğü ve arıtım verimini arttırdığı gözlenmiştir. Yüzey analizlerinde demir iyonlarıyla diklofenak ve/veya araürünlerinin kompleks oluşturarak çökeldiği anlaşılmaktadır. Metilen mavisi (MB) ile gerçekleştirilen kesikli reaktör deneylerinde •OH radikalleriyle oksidasyona ilaveten adsorpsiyon/kimyasal çökelme mekanizmalarının etkili olduğu anlaşılmıştır. Sürekli akımlı reaktörlerde hem 2,4-DCP hem de MB ile gerçekleştirilen deneylerde sadece ZVI içeren reaktörde en kötü arıtım verimi gözlenmiştir. Ancak, kesikli reaktör deneyleriyle uyumlu olarak 2,4-DCP ve MB için en yüksek arıtım verimi kütlece ¼ oranında ZVI/pirit içeren reaktörde gözlenmiştir. MB ara ürünlerinin genotoksisite ve sitotoksisite testleri sonuçlarına göre Fenton arıtımı sonucu oluşan araürünlerin metilen mavisine kıyasla düşük seviyelerde toksisiteye sahip olduğu anlaşılmıştır. Benzer şekilde, klorofenollerin ZVI-Fenton arıtımından sonra oluşan araürünlerinin klorofenollere kıyasla biyolojik olarak daha arıtılabilir olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the role of pyrite on the treatability of synthetic compounds such as 4-chlorophenol, 2,4-dichlorophenol, diclofenac, and methylene blue by zero-valent iron (ZVI)-Fenton operation in batch, sequential batch, and continuous flow reactors. The findings demonstrated that the treatment of these pollutants by ZVI-pyrite-Fenton reaction depended on some system conditions such as pH, ZVI/pyrite dose and iron concentration. Decreasing solution pH and enhancing the iron redox cycle improved removal efficiency for all contaminants. The highest removal efficiencies were achieved at ¼ ZVI/pyrite mass ratio in batch reactors. Batch experiments demonstrated that the chlorophenol oxidation by hydroxyl radicals (•OH) played a major role in chlorophenol removal, with sorption onto catalyst surface accounting for 10-25% removal, depending on type of chlorophenol. In general, pyrite reduced ZVI surface passivation by decreasing solution pH. Unlike chloropehenols, the diclofenac removal was mainly governed by the co-precipitation of diclofenac and/or its by-products with Fe ions. For methylene blue, on the other hand, the oxidation and adsorption/chemical precipitation played a major role in mehtylene blue removal. Continuous flow experiments with 2,4-dichloropehnol and methylene blue revealed that the reactor containing ZVI-pyrite mixture (¼ ratio) resulted in the highest removal efficiency. Genotoxicity and cytotoxicity tests showed that Fenton-treated methylene blue intermediates had lower toxicity levels compared to MB. Upon ZVI-pyrite-Fenton degradation, the intermediates of chlorophenols exhibited more biodegradablity compared to the mother substances.
Benzer Tezler
- Insights into the action mechanism of azacyanines: Their topoisomerase iiα inhibition potential and nucleic acid selectivity
Azasiyaninlerin etki mekanizması: Topoizomeraz ııα engelleme potansiyeli ve nükleik asit seçiciliği
SERCAN GÜLOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜL PERSİL ÇETİNKOL
- Karbon kuantum noktaları ile modifiye edilmiş zıf-8 nanokompozitlerin sentezi, karakterizasyonu ve özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, characterization, and investigation of the properties of carbon quantum dot-modified zif-8 nanocomposites
HİLAL NAZAN AĞAR
- Liquid-phase synthesis of lactic acid esters catalyzed by heteropoly acid supported ion-exchange resins
Laktik asit esterlerinin heteropoli acid yüklenmiş iyon değiştirici reçineler ile katalizörlediği sıvı faz sentezi
MAHMUT ENGİN AYTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK HAMAMCI
- Karbon destekli metal nanokümelerinin sentezi, tanımlanması ve formik asitin (HCOOH) dehidrojenlenme tepkimesindeki katalitik performanslarının incelenmesi
Synthesis and characterization of carbon supported metal nanoclusters and investigation of their catalytic performance in the dehydrogenation of formic acid (HCOOH)
MEHMET YURDERİ
- Dasatinib ile muamele edilen k562 hücre serisinde, dasatinib'in, pp2a katalitik ve regulatuvar alt birimlerinde, enzim aktivitesine ve protein ekspresyonu üzerine etkisinin değerlendirilmesi
The evaluation of the effects of dasatinib on protein expression and the enzymatic activity of PP2A catalytic and regulatory subunits that are dasatinib-treated k652 cell line
BUKET ÖZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Tıbbi BiyolojiEge ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NUR SELVİ