Yasal ve bandrolsüz sigaraların ve sigara filtrelerinin yapısal, morfolojik ve termal karakterizasyonları ve uygulamaları
Structural, morphological and thermal characterizations and applications of legal and unbranded cigarettes and cigarette filters
Yazar: YASEMİN AYTAÇ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ DİLA KAYA ; DR. ÜMİT NAZLI TÜRKTEN
İstanbul Medeniyet Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Adli Bilimler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Filtreler = Filters ; Fotokatalitik = Photocatalytic ; Karakterizasyon = Characterization ; Sigara = Cigarette

Özet:
Ülkemizde sigara kullanım oranlarının çok yüksek olduğu bilinmektedir. Kullanılmakta olan sigaraların büyük bir kısmı yasal satışı olan ve ülkemiz kurumlarınca denetimden geçen sigaralarken bir kısmı da yurtdışı menşeili, bandrolsüz yani kaçak sigaralardır. Son yıllarda hudutlarımızda ya da şehirlerimizde İl Emniyet Müdürlükleri, Kaçakçılık ve Organize Suçlarla Mücadele şubeleri binlerce paket kaçak sigara ele geçirmektedir. Bu kaçak sigaralar sadece ülkenin gelir kaybına neden olmayıp aynı zamanda halk sağlığı için de tehdit oluşturmaktadır. 
Tez çalışmamız kapsamında öncelikle seçilmiş olan yasal ve kaçak sigaraların fiziksel karakterizasyonları yapılmış, daha sonra bunların filtreleri ayrılarak morfolojik ve termal karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. Tezin bir diğer amacı ise ülkemizde her yıl adli işlemlerde ele geçirilen ve imha edilmekte olan binlerce paket sigaranın, kirletici madde uzaklaştırılmasında kullanılabilen işlevsel bir hale getirilmesidir. 
Bu tez çalışmasında, yasal ve kaçak sigaraların fiziksel ölçümleri (boy, çap, kütle) yapılmıştır. Daha sonra sigaraların filtreleri ayrılarak iki yöntem ile (öğütülerek ve öğütülmeden) filtre-ZnO kompozitleri oluşturulmuştur. Tüm bu sigara filtreleri ve filtre-ZnO kompozitlerinin FTIR, TGA, Raman, XRD, fotolüminesans, SEM ve BET gibi tekniklerle detaylı karakterizasyonları yapılarak aralarındaki yapısal, morfolojik ve termal farklar belirlenmiştir. Bu sayede adli vakalarda karşılaşılan sigara numunelerinin farklılıklarının ortaya koyulmasına yardımcı olunması hedeflenmiştir.
Tezin diğer kısmında, farklı oranlarda öğütülmüş ve öğütülmemiş kaçak sigara filtreleri kullanılarak hazırlanan ZnO'lu kompozitler, model kirletici olarak seçilen metilen mavisinin sudan uzaklaştırılması için iki farklı yöntem olan heterojen fotokatalitik degradasyon ve adsorpsiyon işlemlerinde kullanılmıştır. Kompozitlerin heterojen fotokatalizör olarak kullanımları degradasyon yüzdeleri hesaplanarak karşılaştırılmıştır. Yönteme göre, kullanılan sigara filtresi miktarının dekolorizasyon üzerine etkisi olduğu belirlenmiştir. Sigara filtreleri bir karbon kaynağı olarak davrandığından oluşan karbon katkılı ZnO'nun fotokatalitik degradasyon üzerine olan etkisi bu şekilde görülmüştür. Kompozitlerin adsorpsiyon özelliklerinin düşük olduğu görüldüğünden adsorpsiyon işlemine sadece öğütülmüş ve öğütülmemiş kaçak sigara filtreleri kullanılarak devam edilmiştir. Hem öğütülmüş hem öğütülmemiş filtrelerin metilen mavisi için yaklaşık %30-40 adsorpsiyon yapabildiği görülmüştür. Adsorpsiyon işlemi kinetik açıdan değerlendirilmiş ve adsorpsiyon izotermleri elde edilerek işlemin mekanizması hakkında bilgi sahibi olunmuştur. Bu tez çalışması ile ülkemizde ve dünyada kaçakçılıkla mücadele birimlerince el konulan ve imha edilmekte olan sigaraların ekonomik açıdan değerlendirilmesinin de mümkün olduğu gösterilmiştir.

Abstract:
It is known that smoking rates are very high in our country. While most of the cigarettes in use are legally sold and inspected by our country's institutions, some of them are cigarettes of foreign origin, without banderol, that is, smuggled (illegal) cigarettes. In recent years, Provincial Police Departments, Anti-Smuggling and Organized Crime branches have seized thousands of smuggled cigarettes on our borders or in our cities. These smuggled cigarettes not only cause the country's income loss, but also pose a threat to public health.
Within the scope of our thesis study, physical characterizations of legal and illegal cigarettes were made, and then their morphological and thermal characterizations were carried out by separating their filters. Another aim of the thesis is to make thousands of packs of cigarettes seized and destroyed every year in judicial proceedings in our country, functional for the removal of pollutants.
In this thesis, physical measurements (height, diameter, mass) of legal and illegal cigarettes were made. Then, the filters of the cigarettes were separated and filter-ZnO composites were formed by two methods (with and without grinding). The structural, morphological and thermal differences between all these cigarette filters and filter-ZnO composites were determined by detailed characterization with techniques such as FTIR, TGA, Raman, XRD, photoluminescence, SEM and BET. In this way, it is aimed to help reveal the differences of cigarette samples encountered in forensic cases.
In the other part of the thesis, ZnO composites prepared using different ratios of ground and unground illegal cigarette filters were used in heterogeneous photocatalytic degradation and adsorption processes, which are two different methods for the removal of methylene blue, which was chosen as a model pollutant, from water. The use of composites as heterogeneous photocatalysts was compared by calculating their degradation percentage. According to the method, it was determined that the amount of cigarette filter used had an effect on decolorization. Since cigarette filters act as a carbon source, the effect of carbon-doping ZnO on photocatalytic degradation was established this way. Since the adsorption properties of the composites were low, the adsorption process was continued using only ground and unground smuggled cigarette filters. It has been observed that both ground and unground filters can do about 30-40% adsorption for methylene blue. The adsorption process was evaluated in terms of kinetics and by obtaining adsorption isotherms, information about the mechanism of the process was obtained. With this thesis, it has been shown that it is possible to evaluate the cigarettes, which are confiscated and destroyed by the anti-smuggling units in our country and in the world, from an economic point of view.