| dc.contributor.advisor | Tuncel, S. Ali | |
| dc.contributor.author | Balcı, Tuğra | |
| dc.date.accessioned | 2019-01-31T07:14:51Z | |
| dc.date.available | 2019-01-31T07:14:51Z | |
| dc.date.issued | 2018 | |
| dc.date.submitted | 2018-05-30 | |
| dc.identifier.citation | IEEE | tr_TR |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11655/5754 | |
| dc.description | - | tr_TR |
| dc.description.abstract | In this thesis, monodisperse-porous silica microbeads in a magnetic form were synthesized by new sol–gel templating method. Primary amine groups were formed on SiO2 microbeads by covalent immobilization. In the following step, Au nanoparticles were fixed onto the SiO2 microbeads by using primary amine groups. Magnetic SiO2 microbeads carrying Au nanoparticles were used as plasmonic catalyst for removal of phenol by Fenton based degradation mechanism in a batch reactor.
Size distribution, surface morphology and the specific surface area of magnetic catalyst microbeads were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and nitrogen adsorption/desorption method, respectively. The phenol removal efficiency was determined in an HPLC (High Pressure Liquid Chromatography) system equipped with a reversed phase column.
In the presence of Au nanoparticle containing magnetic SiO2 microbeads, the relationship between Au nanoparticle size and phenol removal efficiency was investigated. The most appropriate pH for phenol removal was determined. Besides, the effects of catalyst concentration, Au nanoparticle content of catalyst, and the initial concentrations of phenol and hydrogen peroxide on the phenol removal mechanism were investigated. The recyclability of the developed plasmonic catalyst was also investigated and successful results were obtained. The results showed that, phenol could be degraded by the silica supported magnetic plasmonic catalyst via Fenton-reaction with high yield. | tr_TR |
| dc.description.sponsorship | - | tr_TR |
| dc.description.tableofcontents | ÖZET i
ABSTRACT ii
TEŞEKKÜR iii
İÇİNDEKİLER iv
ÇİZELGELER vii
ŞEKİLLER viii
SEMBOLLER VE KISALTMALAR xi
1.GİRİŞ 1
2. LİTERATÜR İNCELEMESİ 3
2.1 Silisyum dioksit (Silika) 3
2.2 Silika Sentezi 3
2.2.1 Sol-Gel Metodu 4
2.2.2 Sol-Gel Kalıplama Metodu 6
2.2.3 Organik Başlatıcı ile Sol-Gel Metodu 6
2.3. Polimer Taslağının Sentezlenmesi 7
2.3.1 Dispersiyon Polimerizasyonu 7
2.3.2 Çok Basamaklı Mikrosüspansiyon Polimerizasyonu ile Fonksiyonel, Eş Dağılımlı Gözenekli Partikül Sentezi 8
2.4. Silisyum Dioksit Uygulamaları 8
2.4.1. Fenton Bazlı Giderimde Katalizör Olarak Kullanılması 9
2.5. Fenton Bazlı Giderimi Etkileyen Faktörler 11
2.5.1. SiO2’nin Yapısal Özellikleri 11
2.5.2. Katalizör Miktarı 12
2.5.3. Reaktant Başlangıç Konsantrasyonu 12
2.5.4. pH 12
2.5.5. Hidrojen Peroksit Miktarı 13
2.6. SiO2’in Aktivitesinin Artırılması 13
2.6.1. Altın Nanopartikül Sentezlenmesi 13
2.6.2.Turkevich Metodu 14
2.6.3. Martin Metodu 14
2.6.4. Manyetik Nanopartikül Sentezlenmesi 14
3. MATERYAL VE METOT 16
3.1. Tekil Dağılımlı Makrogözenekli Polimerik Mikrokürelerin Sentezi 16
3.1.1. Materyaller 16
3.1.2. Çıkış Lateksinin Sentezlenmesi 17
3.1.3. Çok Basamaklı Mikrosüspansiyon Polimerizasyonu 17
3.1.4. Poli(MAA-co-EDMA) Mikrokürelerin Manyetizasyonu 18
3.2. Manyetik Tekil Dağılımlı Makrogözenekli Silika Mikrokürelerin Sentezi 19
3.2.1 Materyaller 19
3.2.2 Hidroliz ve Kondenzasyon Reaksiyonu ile Silika Mikrokürelerin sentezi 19
3.3 Altın Nanopartiküllü Manyetik Tekil Dağılımlı Silikanın Sentezlenmesi 19
3.3.1 Materyaller 19
3.3.2. Manyetik Tekil Dağılımlı-gözenekli Formda Silikanın Aminopropiltrietoksisilan ile Türevlendirilmesi 20
3.4. Altın Nanopartikül Sentezi 21
3.4.1. Martin Metodu ile Altın Nanopartikül Sentezi 21
3.4.2. Turkevich Metodu ile Altın Nanopartikül Sentezi 21
3.4.3. Manyetik Tekil dağılımlı -Gözenekli Formda Silika Yüzeyine Altın Nanopartiküllerin Immobolize edilmesi 22
3.5. Manyetik Tekil dağılımlı -Gözenekli Formda Silika Bazlı Mikrokürelerin Karakterizasyonu 22
3.5.1. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) 22
3.5.2. Yüzey Alanı Ölçümü 24
3.5.3. X-ışınları spektroskopisi 24
3.5.4. Titreşimli örnek magnetometresi 25
3.6. Fenol’ün Altın Nanopartikül Destekli Manyetik Tekil Dağılımlı Silika Mikroküreler ile Fenton Bazlı Giderimi 25
3.6.1. Materyal 25
3.6.2. Fenolün Fenton Bazlı Giderimi 26
3.6.3 Katalitik Aktivite Deneylerinde Kullanılan Kesikli Sistem ve Özellikleri 28
4. SONUÇLAR ve TARTIŞMA 31
4.1 Tekil dağılımlı - Gözenekli Polimerik Mikrokürelerin ve Manyetik Polimerik Mikrokürelerin Karakterizasyonu 31
4.2 Manyetik Tekil dağılımlı -Gözenekli Silika Formundaki Mikrokürelerin Karakterizasyonu 35
4. Altın Nanopartikül Destekli Manyetik Tekil dağılımlı Gözenekli Silika Mikrokürelerin Karakterizasyonu 37
4.4 Fenolün Altın Nanopartikül Destekli Manyetik Silika Mikroküreler Kullanılarak Fenton Bazlı Giderimi 40
4.4.1 Yüklenen Altın Boyutunun Etkisi 42
4.4.2. pH Etkisi 44
4.4.3. Hidrojen Peroksit Konsantrasyonunun Etkisi 45
4.4.4. Katalizör Etkisi 45
4.4.5. Fenol Konsantrasyonun Etkisi 46
4.4.6. Yüklenen Altın Miktarının Etkisi 47
4.4.7 Tekrar Kullanılabilirlik 48
5. GENEL SONUÇLAR 50
KAYNAKLAR 53
ÖZGEÇMİŞ 60 | tr_TR |
| dc.language.iso | tur | tr_TR |
| dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/closedAccess | tr_TR |
| dc.subject | Gözenekli Mikroküreler | |
| dc.subject | Plazmonik Katalizör | |
| dc.subject | Manyetik Katalizör | |
| dc.subject | Au Nanopartikül | |
| dc.subject | Fenolik Kirleticiler | |
| dc.title | Silika Destekli Manyetik Formda Plazmonik Katalizör Tasarımı ve Kesikli Reaktör Sisteminde Katalitik Aktivitenin Tayini | tr_TR |
| dc.title.alternative | Design Of Silica Supported Magnetic Plasmonic Catalyst And Determination Of Its Catalytic Activity In Batch Reactor | eng |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
| dc.description.ozet | Çalışmada tekil dağılımlı-gözenekli formda manyetik SiO2 mikroküreler yeni geliştirilen bir sol-jel kalıplama yöntemiyle sentezlenmiştir. SiO2 mikrokürelerin yüzeyinde kovalent immobilizasyon yoluyla primer amin grupları oluşturulmuştur. Takip eden basamakta Au nanopartiküller oluşturulan primer amin grupları kullanılarak SiO2 mikrokürelerin gözenekli yapısı içerisinde sabitlenmiştir. Manyetik formda ve Au nanopartikül içeren SiO2 mikroküreler mekanik kontrollu kesikli reaktörde fenolün Fenton-bazlı giderim mekanizması ile giderimi için kullanılmıştır.
Kürelerin yüzey özellikleri ile boy dağılımları taramalı elektron mikroskobu ile özgül yüzey alanı ölçümleri de Brunauer-Emmett-Teller (BET) Yüzey Alanı ve Gözenek Boyutu Ölçüm Cihazı kullanılarak belirlenmiştir. Çalışmada giderim verimi, Yüksek Basınçlı Sıvı Kromotografisi cihazında ölçülmüştür.
Au nanopartikül içeren manyetik SiO2 mikroküreler ile fenolün Fenton-bazlı giderim veriminin Au nanopartikül boyutu ile ilişkisi incelenmiştir. Fenol giderimi için en uygun pH değeri tayin edilmiştir. Ayrıca, katalizör derişimi, katalizörün Au nanopartikül içeriği, fenol ve hidrojen peroksit başlangıç derişiminin fenol giderim mekanizmasına etkisi incelenmiştir. Sentezlenen katalizörlerin tekrar kullanılabilirliği incelenmiş ve başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Sonuçta, silika destekli manyetik formda plazmonik katalizör kullanılarak kesikli sistemde yüksek verimle Fenton-bazlı fenol gideriminin yapılabileceği gösterilmiştir. | tr_TR |
| dc.contributor.department | Kimya Mühendisliği | tr_TR |
