| dc.contributor.advisor | Sağ Açıkel, Yeşim | |
| dc.contributor.author | Türkeş, Ezgi | |
| dc.date.accessioned | 2017-06-16T12:38:41Z | |
| dc.date.available | 2017-06-16T12:38:41Z | |
| dc.date.issued | 2017-06-08 | |
| dc.date.submitted | 2017-06-08 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11655/3549 | |
| dc.description.abstract | The aim of the thesis is to remove Cr (VI) heavy metal and cationic dye methylene blue, which are toxic and permanent even in low concentrations in the industrial wastewater, by making nanocomposite with magnetic halloysite nanotubes and biopolymeric chitosan (KTS). The magnetic properties of pure halloysite nanotubes (HLT) were achieved by using the co-precipitation method and magnetic halloysite (MHLT) nanotubes were synthesized. MHLT nanotubes were made into nanocomposites with KTS biopolymer and characterization studies were carried out. Characterization of MHLT-KTS nanocomposites and pure states of the components forming the nanocomposite were performed by FT-IR, TGA, SEM, TEM, BET, VSM, particle size analysis. Cr (VI) and methylene blue adsorption on MHLT-KTS nanoparticles were investigated as a function of medium pH, amount of adsorbent, the ratio of the components forming the nanocomposite material, and the initial concentration. The optimum conditions for Cr (VI) adsorption on the MHLT-KTS nanocomposites were pH 5,0, 150 mg MHLT-KTS and MHLT-KTS mass ratio 1:2. The maximum adsorption efficiency was found to be %77,63 for Cr (VI) adsorption at an initial concentration of 10 mg/L. The optimum conditions for methylene blue adsorption on MHLT-KTS were pH 8,0, 25 mg MHLT-KTS and MHLT-KTS mass ratio 2:1. The adsorption equilibrium data obtained from Cr (VI) adsorption and methylene blue adsorption studies on MHLT-KTS were used to investigate the compatibility of Langmuir, Freundlich and Redlich-Peterson models. It was found that Cr (VI) and methylene blue adsorption kinetics on MHLT-KTS nanocomposites are compatible with pseudo second-order models for both components. In this thesis study, besides Cr (VI) and methylene blue single systems, the adsorption of binary systems containing both Cr and methylene blue was investigated and adsorption balance was investigated, its compatibility with adsorption models for binary systems was evaluated. | tr_TR |
| dc.description.tableofcontents | ÖZET i
ABSTRACT iii
TEŞEKKÜR v
İÇİNDEKİLER vi
ÇİZELGELER LİSTESİ ix
ŞEKİLLER LİSTESİ xii
SİMGELER VE KISALTMALAR xix
1. GİRİŞ 1
2. TEMEL BİLGİLER 3
2.1. Atık Sular ve Arıtım Yöntemleri 3
2.1.1. Atık Su Arıtımında Adsorpsiyon 6
2.2. Ağır Metaller 7
2.2.1. Atık Sulardan Ağır Metal Giderimi 7
2.3. Krom 9
2.4. Boyar Maddeler 11
2.4.1. Boyar Maddelerin Sınıflandırılması 12
2.4.2. Boyar Madde İçeren Atık Sular ve Arıtım Yöntemleri 13
2.5. Metilen Mavisi 14
2.6. Adsorpsiyon Teorisi 15
2.6.1. Fiziksel Adsorpsiyon 16
2.6.2. Kimyasal Adsorpsiyon 16
2.6.3. İyonik Adsorpsiyon 17
2.7. Adsorpsiyona Etki Eden Faktörler 17
2.7.1. Ortamın pH Değeri 17
2.7.2. Ortamın Sıcaklığı 18
2.7.3. Adsorbent ve Adsorbatın Yapısı ve Özellikleri 18
2.7.4. Temas Süresi 19
2.8. Adsorpsiyonda Kullanılan Adsorbentler 20
2.8.1. Kitosan 20
2.8.2. Halloysit Nanotüpler 23
2.9. Manyetik Nanopartiküller ve Sentez Yöntemleri 24
2.9.1. Demiroksit nanopartiküller 25
2.10. Manyetizma 26
2.11. MHLT-KTS Nanokompoziti ve Özellikleri 27
3. DENEY SİSTEMİNİN MATEMATİKSEL TANIMLANMASI 28
3.1. Adsorpsiyon Dengesi ve Adsorpsiyon İzotermleri 28
3.2. Tek Bileşenli Adsorpsiyon İzotermleri 29
3.2.1. Langmuir Modeli 29
3.2.2. Freundlich Modeli 30
3.2.3. Redlich Peterson Modeli 32
3.3. Çok Bileşenli Adsorpsiyon İzoterm Modelleri 32
3.3.1. Çok Bileşenli Langmuir Modeli 32
3.3.2. Çok Bileşenli Freundlich Modeli 33
3.3.3. Çok Bileşenli Redlich Peterson İzoterm Modeli 33
3.4. Adsorpsiyon Kinetiği 33
3.4.1. Yalancı Birinci Dereceden Kinetik Model 34
3.4.2. Yalancı İkinci Dereceden Kinetik Model 34
4. MATERYAL VE METOT 36
4.1. Kullanılan Kimyasal Maddeler 36
4.2. Partiküllerin Hazırlanması 36
4.2.1. MHLT Nanopartiküllerin Hazırlanması 36
4.2.2. MHLT-KTS Nanokompoziti Hazırlanması 37
4.3. Karakterizasyon Çalışmaları 37
4.4. Deney Düzeneği 39
4.5. Ağır Metal İyonu Adsorpsiyon Çalışmaları 40
4.6. Boyar Madde Adsorpsiyon Çalışmaları 42
4.7. İkili Sistem Adsorpsiyonu Çalışmaları 42
5. DENEYSEL ÇALIŞMALAR VE TARTIŞILMASI 44
5.1. MHLT-KTS Nanokompoziti Karakterizasyon Çalışmaları 44
5.1.1. FT-IR Analizi 44
5.1.2. TGA Analizi 47
5.1.3. Parçacık Boyut Analizi 52
5.1.4. İzoelektrik Nokta Belirlenmesi ve Zeta potansiyel Analizi 54
5.1.5. SEM Analizi 57
5.1.6. TEM Analizi 60
5.1.7. BET Analizi 63
5.1.8. VSM Analizi 65
5.2. MHLT-KTS nanokompoziti üzerine Cr (VI) Adsorpsiyonunun İncelenmesi 67
5.2.1. pH Etkisi 67
5.2.2. MHLT-KTS Miktarının Etkisi 71
5.2.3. MHLT’ nin KTS’ ye Kütle Oranının Etkisi 73
5.2.4. Başlangıç Cr (VI) İyonu Konsantrasyonunun Etkisi 76
5.2.5. Langmuir, Freundlich ve Redlich-Peterson Adsorpsiyon İzoterm Modellerine Uyumun İncelenmesi 78
5.2.6. MHLT-KTS Nanokompoziti Üzerine Cr (VI) Adsorpsiyonundan Elde Edilen Verilerin Kinetik Modellere Uygulanması 83
5.3. MHLT-KTS Nanokompoziti Üzerine Metilen Mavisi Adsorpsiyonunun İncelenmesi 85
5.3.1. pH Etkisi 85
5.3.2. MHLT-KTS Miktarının Etkisi 89
5.3.3. MHLT’ nin KTS’ ye Kütle Oranının Etkisi 93
5.3.4. Başlangıç Metilen Mavisi Konsantrasyonunun Etkisi 96
5.3.5. Langmuir, Freundlich ve Redlich-Peterson Adsorpsiyon İzoterm Modellerine Uyumun İncelenmesi 99
5.3.6. MHLT-KTS Nanokompoziti Üzerine Metilen Mavisi Adsorpsiyonundan Elde Edilen Verilerin Kinetik Modellere Uygulanması 104
5.3.7. MHLT-KTS Nanokompoziti Üzerine Başlangıç Metilen Mavisi Konsantrasyonu Etkisinin Farklı pH Değerlerinde Karşılaştırılması 106
5.3.8. MHLT-KTS Nanokompoziti Üzerine Metilen Mavisi Adsorpsiyonun Farklı pH Değerlerinde İzoterm Modellerinin Karşılaştırılması 109
5.3.9. MHLT-KTS Nanokompoziti Üzerine Metilen Mavisi Adsorpsiyonun Kinetik Modellere Uyumunun Farklı pH Değerleri İçin Karşılaştırılması 113
5.4. Cr (VI) ve Metilen Mavisi Boyar Maddesi İçeren Çözeltilerde İkili Sistem Adsorpsiyonunun İncelenmesi 115
5.5. Cr (VI) ve Metilen Mavisi Boyar Maddesi İçeren Çözeltilerde İkili Sistem Adsorpsiyonunun Çok Bileşenli Adsorpsiyon Modellerine Uyumunun İncelenmesi 122
6. SONUÇLAR 127
KAYNAKLAR 134 | tr_TR |
| dc.language.iso | tur | tr_TR |
| dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
| dc.subject | manyetik kitosan-halloysit nanokompozit, karakterizasyon, atık su, adsorpsiyon, Cr, metilen mavisi | tr_TR |
| dc.title | MANYETİK KİTOSAN-HALLOYSİT NANOKOMPOZİTLERİN ÜRETİLMESİ VE KARAKTERİZASYONU: Cr VE METİLEN MAVİSİ ADSORPSİYONUNUN İNCELENMESİ | tr_TR |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
| dc.description.ozet | Tez çalışmasının amacı manyetik halloysit nanotüpleri (MHLT), biyopolimerik kitosan (KTS) ile nanokompozit hale getirerek, endüstriyel atık sulardaki kalıcı ve düşük derişimleri bile toksik olan Cr (VI) ağır metali ve katyonik bir boyar madde olan metilen mavisini uzaklaştırmaktır. Saf halloysit (HLT) nanotüplerine manyetik özellik kazandırma işlemi birlikte çöktürme metodu kullanılarak gerçekleştirilmiş ve manyetik halloysit (MHLT) nanotüpleri sentezlenmiştir. MHLT nanotüpleri ise KTS biyopolimeri ile nanokompozit hale getirilmiş ve karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. MHLT-KTS nanokompoziti ve nanokompoziti oluşturan bileşenlerin saf hallerinin karakterizasyonu FT-IR, TGA, SEM, TEM, BET, VSM, parçacık boyut analizleri ile yapılmıştır. MHLT-KTS nanopartiküllerine Cr (VI) ve metilen mavisi adsorpsiyonu ortam pH’ ının, adsorbent miktarının, nanokompozit malzemeyi oluşturan bileşenlerin birbirine oranının ve başlangıç konsantrasyonunun bir fonksiyonu olarak incelenmiştir. MHLT-KTS nanokompozitleri üzerine Cr (VI) adsorpsiyonu için optimum koşullar pH 5,0, MHLT-KTS miktarı 150 mg ve MHLT-KTS kütle oranı 1:2 olarak bulunmuştur. Cr (VI) adsorpsiyonu için 10 mg/L başlangıç konsantrasyonunda maksimum adsorpsiyon verimliliği %77,63 olarak bulunmuştur. MHLT-KTS üzerine metilen mavisi adsorpsiyonu için optimum koşullar pH 8,0, MHLT-KTS miktarı 25 mg ve MHLT-KTS kütle oranı 2:1 olarak belirlenmiştir. MHLT-KTS üzerine Cr (VI) adsorpsiyonu ve metilen mavisi adsorpsiyonu çalışmalarından elde edilen adsorpsiyon denge verileri kullanılarak Langmuir, Freundlich ve Redlich-Peterson modellerine uyum incelenmiştir. MHLT-KTS nanokompozitleri üzerine Cr (VI) ve metilen mavisi adsorpsiyon kinetiğinin ise her iki bileşen içinde yalancı ikinci derece modele uyum sağladığı tespit edilmiştir. Tez çalışması kapsamında Cr (VI) ve metilen mavisi tekli sistemlerinin dışında, hem Cr (VI) hem de metilen mavisi içeren ikili sistemlerin de adsorpsiyonu araştırılmış olup, adsorpsiyon dengesi incelenerek ikili sistemler için adsorpsiyon modellerine uyumu değerlendirilmiştir. | tr_TR |
| dc.contributor.department | Kimya Mühendisliği | tr_TR |
