Heterojen fenton prosesinde FE/Nİ bimetalkullanımı ile yerinde H2O2 oluşum potansiyelinin belirlenmesi
Determination of h2o2 formation potential on site with FE/Nİ bimetal use in heterogeneous fenton process
Yazar: AHMET YÜCEL
Danışman: PROF. DR. ÖZGE HANAY
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Bilimleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, Fe/Ni bimetali ile su kaynaklarında kirliliğe neden olabilen metronidazolün giderimi ile H2O2'nin reaksiyon sırasında oluşumu ve oksidasyon da kullanım potansiyelinin tespiti için denemeler yapılmıştır. Bu amaçla, reaksiyon öncesi ve sonrasında ki Fe/Ni bimetalinin karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiş ve reaksiyonu etkileyen parametreler (pH, katalizör dozajı, kirletici dozajı, NaCl mevcudiyeti ve iyon etkisi) optimize edilmiştir. Optimize edilen pH 3' te NaCl'siz ortamda maksimum H2O2 üretilmiş ve yaklaşık 31 mg/L olarak tespit edilmiştir. Bu şartlarda 1 g/L olarak denenen MNZ giderimi de belirlenmiş ve 15 dakika da %100'e yakın giderim verimi elde edilmiştir. Bu şartta TOC giderimi de %30'a yakın sağlandığı belirlenmiştir. Benzer şekilde Fe konsantrasyonu da takip edilmiş ve reaksiyon sonunda tamamına yakını Fe+2 dönüştüğü tespit edilmiştir. Çalışma da Fe/Ni dozajının 1 g/L'den fazla kullanılmasının dahi reaksiyonu önemli ölçüde etkilemediği yine çalışma esnasında belirlenmiştir. Yine çalışmada, partiküllerin BET-yüzey alanı da belirlenmiştir. Burada, taze Fe/Ni'nin BET yüzey alanı 2.55 m2/g iken pH 3'de bu değer 9.1 m2/g olarak tespit edilmiştir. Ayrıca, reaksiyon sırasında havalandırma da sürekli sağlanmıştır. Çalışma sonunda, Fe/Ni bimetal katalizörü varlığında MNZ giderimi esnasında üretilen ve tüketilen H2O2, yeterli şekilde sağlanmış ve giderimler %100'e yakın sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Heterojen Fenton, Metronidazol, Bimetal

Abstract:
In this thesis study, experiments were made to determine the potential of H2O2 during the reaction and the potential for use in oxidation with the removal of metronidazole, which can cause pollution in water sources with Fe/Ni bimetali. For this purpose, characterization studies of Fe/Ni bimetalin before and after the reaction were carried out and the parameters affecting the reaction (pH, catalyst dosage, pollutant dosage, NaCl presence and ion effect) were optimized. Optimized pH 3 produced a maximum of H2O2 in a NaCl-free environment and was detected at approximately 31 mg/L. In these conditions, MNZ removal, which was tried as 1 g/L, was also determined and an expense efficiency of close to 100% was achieved in 15 minutes. In this case, it was determined that toc removal was provided close to 30%. Similarly, Fe concentration was followed and nearly all of them were found to have converted to Fe+2at the end of the reaction. In the study, it was determined that even using the Fe/Ni dosage more than 1 g/L did not significantly affect the reaction. In the study, the BET-surface area of the particles was also determined. Here, the BET surface area of fresh Fe/Ni is 2.55 m2/g, while in pH 3 this value is 9.1 m2/g. In addition, ventilation during the reaction is also provided continuously. At the end of the study, H2O2, which was produced and consumed during MNZ removal in the presence of Fe/Ni bimetallic catalyst, was adequately provided and expenses were provided close to 100%.

Keywords: Heterogeneous Fenton, Metronidazole, Bimetal