Salix babylonica (Salicaceae) atıklarından iyon değiştirici aktif karbonun elde edilmesi ve atık suların arıtımında kullanılması: hedef sıfır atık
Obtaining ion exchange-activated carbon from Salix babylonica (salicaceae) wastes and using it in the treatment of wastewater: the target is zero waste
- Tez No: 956339
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HASAN ARSLANOĞLU, ÖĞR. GÖR. FERİDE NAİME TÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tarımsal atıklar, sürdürülebilir ve çevre dostu olmalarının yanı sıra atık yönetimi açısından da büyük bir potansiyele sahiptir. Bu tez çalışmasında, Salix babylonica atıkları doğal iyon değiştirici olarak kullanılmış ve aktif karbon üretiminde karbon kaynağı olarak kullanılarak katma değerli ürünlere dönüştürülmüştür. Lignoselülozik biyokütle kaynağı olan bu atığın hücre duvarlarının amin grupları, karboksil grupları ve fenolik OH grupları içerdiği bilgisi, doğal katyon değiştirici olarak kullanılabileceği fikrini ortaya çıkarmıştır. Aynı zamanda karbon açısından da zengin olan biyokütle kaynakları aktif karbon sentezi için potansiyel hammaddelerdir. Bu doğrultuda atıklardan kimyasal aktifleştirici ajan ZnCl2 kullanılarak aktif karbon sentezlenmiştir. Literatür araştırması sonucunda, daha yüksek gözenek ve yüzey alanı elde etmek için 800 °C'de yavaş piroliz işlemi tercih edilmiş ve 984,433 m/g yüzey alanına sahip aktif karbon başarıyla sentezlenmiştir. Salix babylonica atıkları ve aktif karbon kullanılarak adsorpsiyon ve iyon değişimi yöntemleriyle atık sulardan metilen mavisi (MB) uzaklaştırılmıştır. Optimum deneysel koşulların belirlenmesi adına Taguchi L25 ortagonal dizisi uygunlanmıştır. Adsorpsiyon sürecini etkileyen parametrelerin (pH 2-11, konsantrasyon 20-100 mg/L, dozaj 1-20 g/L, sıcaklık 30-70 oC, süre 15-180 dk) etkileri, oluşturulan grafikler ile desteklenerek incelenmiştir. Atıkları ve sentezlenen aktif karbonu karakterize etmek için Fourier Transform İnfrared Spektroskopisi (FTIR), Termogravimetrik Analiz (TGA), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM-EDX) ve BET analizleri kullanılmıştır. Farklı koşullar altında gerçekleştirilen deneylerin sonucunda optimum şartlarda doğal katyon değiştirici ile %98,875, sentezlenmiş aktif karbon ile %100 oranında metilen mavisi giderimine ulaşılmıştır. Yürütülen çalışmalar sonucunda atık sulardan metilen mavisi giderimi için Salix babylonica atıklarının ve sentezlenen aktif karbonun uygun maliyetli, verimli, çevre dostu ve gelecek vaad eden malzemeler olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Agricultural wastes have a great potential in terms of waste management as well as being sustainable and environmentally friendly. In this thesis, Salix babylonica wastes were used as natural ion exchangers and converted into value-added products by using them as carbon source in activated carbon production. The knowledge that the cell walls of this waste, which is a source of lignocellulosic biomass, contain amine groups, carboxyl groups and phenolic OH groups has revealed the idea that it can be used as a natural cation exchanger. Biomass sources, which are also rich in carbon, are potential raw materials for activated carbon synthesis. Accordingly, activated carbon was synthesized from wastes using chemical activating agent ZnCl2. As a result of literature research, slow pyrolysis process at 800 °C was preferred to obtain higher pore and surface area and activated carbon with a surface area of 984.433 m/g was successfully synthesized. Methylene blue (MB) was removed from wastewater by adsorption and ion exchange methods using Salix babylonica wastes and activated carbon. Taguchi L25 orthogonal array was applied to determine the optimum experimental conditions. The effects of the parameters affecting the adsorption process (pH 2-11, concentration 20-100 mg/L, dosage 1-20 g/L, temperature 30-70 oC, time 15-180 min) were investigated supported by the generated graphs. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Thermogravimetric Analysis (TGA), Scanning Electron Microscopy (SEM-EDX) and BET analysis were used to characterize the waste and synthesized activated carbon. As a result of the experiments carried out under different conditions, 98.875% methylene blue removal was achieved with natural cation exchanger and 100% methylene blue removal with synthesized activated carbon under optimum conditions. As a result of the studies carried out, it was determined that Salix babylonica wastes and synthesized activated carbon are cost-effective, efficient, environmentally friendly and promising materials for methylene blue removal from wastewater.
Benzer Tezler
- Salkım söğütte ( Salix babylonica Linn. ) hastalığa neden olan fitoplazmanın PCR ile tanılanması
Characteri̇zati̇on of phytoplasma di̇sease on the wi̇llow ( Salix babylonica Linn. ) with PCR
ZOHAIB UL HASSAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
ZiraatAtatürk ÜniversitesiBitki Koruma Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİDAYET BOSTAN
- Farklı illerde yetişen salkım söğüt (Salix babylonica) yaprağının potansiyel besleme değeri ve anti metanojenik potansiyelinin belirlenmesi
Determination of potential nutritive value and anti-metanogenic potential of Salix babylonica leaves grown in different sites
TUĞBA BAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
ZiraatKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiZootekni Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADEM KAMALAK
- Paeonia peregrina L., Salix babylonica L. ve Salix alba L. bitkilerinin antibakteriyel aktivitesinin araştırılması
Investigation of antibacterial activity of Paeonia peregrina L., Salix babylonica L. and Salix alba L. plants
DİLEK İNCEÇAYIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
MikrobiyolojiSakarya ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KENAN TUNÇ
- Orta Anadolu bölgesinde kavaklarda zarar yapan Chrysomale populi L. ve Chry somela tremulae F. (Col.: chrysomelidae)'nın karşılaştırmalı biyo-ökolojileri ve mücadele yöntemleri üzerinde araştırmalar
Investigations on the comparative bio-ecoloies and control methods of Chrysomela populi L. and Chrysome la tremulae F. (Col.: chrysomelidae) harmful to poplars in central Anatolia region
HURİYE ZEKİ
- Ankara çevresinde yetişen Salıx L. taksonları üzerinde anatomik ve palinolojik çalışmalar
The anatomical and palynological studies of Salix L. taxa in ankara province
DERYA ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
BiyolojiAnkara ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NUR MÜNEVVER PINAR