Manyetik özellikli biyokompozit malzeme ile tekstil atık suyunun arıtımı
Textile wastewater treatment with magnetic biocomposite material
Yazar: TUGBA CEYLAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKNUR TOSUN SATIR ; DR. ÖĞR. ÜYESİ BEDİHA AKMEŞE
Hitit Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İleri Malzemeler ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology

Özet:
Çevre problemlerinden en önemlisi su kirliliğidir. Hızla gelişen sanayi ve insan faaliyetleri sonucunda temiz su kaynakları hızla kirlenmektedir. Çevreyi ve insanları tehdit eden en önemli tehlikeli atıklardan biri de tekstil endüstrisi atık sularıdır. Boyar maddelerin su kaynaklarına salınması, su ekosistemlerinde yaşayan canlılar ve insan sağlığı için ciddi tehdit oluşturmaktadır. Bu nedenle günümüzde;  düşük maliyetli ve etkili adsorbanların geliştirilmesine yönelik bir ilgi söz konusudur. 
Bu çalışmada, Rosa Canina (kuşburnu çekirdeği) kullanarak nano ölçekte manyetik bir malzeme sentezlenmiştir. Epikolorohidrin ile çapraz bağlı kitosan@manyetik Fe3O4/Rosa Canina nanokompoziti (m-EHK-RCA) ile Safranin O (SO) boyar maddesinin adsorpsiyon yöntemiyle atık sulardan giderimi araştırılmıştır. Adsorpsiyonu optimize etmek için kesikli sistemde çözelti pH'ı, temas süresi, kullanılan adsorban miktarı, başlangıç boya konsantrasyonu, adsorpsiyon-desorpsiyon ve tekrar kullanılabilirlik, tuz etkisi parametreleri incelenmiştir. Optimum adsorpsiyon koşullarında gerçek atık su numunesinde çalışılmıştır. 
Adsorpsiyon koşulları; 20 mg/L başlangıç boya konsantrasyonu, adsorban olarak 0,15 g m-EHK-RCA, 60 dk etki süresi ve boya çözeltisinin orijinal pH'ı (pH=6,5) olarak belirlenmiştir. Optimum koşullarda adsorpsiyon verimi %95,12'dir. Temas süresinde ölçülen deneysel veriler, yalancı birinci dereceden, yalancı ikinci dereceden ve tanecik içi difüzyon kinetik modelleri; Langmuir, Freundlich ve Dubinin-Radushkevich izoterm modelleri kullanılarak analiz edilmiştir. Malzemenin karakterizasyonu SEM ve FT-IR ile yapılmıştır.

Abstract:
The most important environmental problem is water pollution. As a result of rapidly developing industry and human activities, clean water resources are rapidly polluted. Textile industry wastewater is one of the most essential hazardous wastes that threaten the environment and people. The release of dyestuffs into water resources seriously threatens living organisms and human health in aquatic ecosystems. Therefore, there is an interest in developing low-cost and effective adsorbents. This study synthesized a nanoscale magnetic material using Rosa Canina (rosehip seed). The removal of Safranin O (SO) dyestuff from wastewater by adsorption with chitosan@magnetic Fe3O4/Rosa Canina nanocomposite (m-EHC-RCA) crosslinked with epichlorohydrin was investigated. In order to optimize adsorption, solution pH, adsorbent amount, contact time, initial dye concentration, adsorption-desorption, and reusability, salt effect parameters were investigated in a batch system. Optimum adsorption conditions were studied in real wastewater sample.  Adsorption conditions were determined as 20 mg/L initial dye concentration, 0.15 g m-EHC-RCA as adsorbent, 60 min action time and original pH of the dye solution (pH=6.5). The adsorption efficiency was 95.12% under optimum conditions. The experimental data measured at the contact time were analysed using pseudo-first order, pseudo-second order and intraparticle diffusion kinetic models; Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich isotherm models. The material was characterised by SEM and FT-IR.