Nano boyutta manyetik özellikteki yabani kestane kabukları ile sulu çözeltilerden metilen mavisi giderimi
Removal of methylene blue from wet chestnut shells with magnetic properties nano size and aqueous solutions
Yazar: MERYEM DAĞLAR
Danışman: DOÇ. DR. HÜSEYİN ALTUNDAĞ
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Tekstil, kâğıt, baskı, plastik, gıda ve kozmetik gibi birçok endüstride, çeşitli boyalar kullanmaktadır. Renkli atık sular çevreye birçok endüstri tarafından girmektedir. Bu araştırmada, metilen mavisi (MM) giderimi için yüksek verimli bir adsorban olarak yabani kestane modifiye edilmiştir. Çalışmada, yabani kestane dış kabuğuna manyetik özellik kazandırarak metilen mavisinin (MM) sulu çözeltilerden uzaklaştırılması için kullanılmıştır. Nano boyuttaki yabani kestane dış kabuğuna manyetik özellik kazandırmak için Demir (III) kloridhekzahidrat ve Demir (II) sülfat heptahidrat kullanıldı. Hazırlanan nano boyuttaki malzemelerin karekterizasyon çalışmaları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve fourier dönüşümü infrared spektroskopi (FTIR) ile yapıldı. Manyetik özellik kazandırılmış nano boyuttaki partiküller pH (2-9), boya konsantrasyonu (25-150 mg/L), adsorbent dozaj (0,1-0,5), sıcaklık (298-318K) ve temas süresi (0-240 dk) adsorpsiyon sürecinde 130 rpm karıştırma hızıyla incelendi. Deneyler UV-görünür spektrofotometresi 664 nm dalga boyunda ve farklı parametreler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. MM renk boyaların sulu çözeltilerden uzaklaştırılması için adsorpsiyon süreci kinetik, denge ve termodinamik olarak araştırıldı. Sıcaklık ve hesaplanan termodinamik parametrelerin etkileri üzerine yapılan araştırmalar, adsorpsiyon işleminin endotermik niteliğini, incelenen sıcaklık aralığına dayanmaktadır. Langmuir izoterm modelinden maksimum adsorpsiyon kapasitesi 140,84 mg/g olarak bulunmuştur. Adsorpsiyon / desorpsiyon sirkülasyon testi, dördüncü döngüye kadar iyi yeniden kullanılabilirlik performansına sahip olduğunugösterdi. Ayrıca, tüm sonuçları dikkate alarak, ucuz bir kaynaktan üretilebilme avantajı, yüksek adsorpsiyon kapasitesi ve hızlı alım fizibilitesi nedeniyle MM renk boyaların sulu çözeltilerden temizlenmesinde büyük bir vaat sağladığı sonucuna varıldı.

Abstract:
In various industries such as textile, paper, printing, plastics, food and cosmetics, various dyestuff are used.  Colorful waste water enters the environment through many industries. In this study, wild chestnut was modified as a highly efficient adsorbent for methylene blue (MB) removal. Additionally, it was used to remove methylene blue (MB) from aqueous solutions by adding magnetic property to the outer shell of the wıld chestnut. Iron (III) chloride hexahydrate and Iron (II) sulfate heptahydrate were used to give magnetic properties to the wild chestnut outer shell in nanoscale. Nano-sized materials were characterized by scanning electron microscopy(SEM) and fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Moreover, nano-sized particles wıth magnetic property of pH (2-9), dye concentration (25-150 mg / L), adsorbent dosage (0,1-0,5), temperature (298-318K) and contact time (0-240 min) were observed at 130 rpm during the adsorption process. The experiments were carried out at a UV-visible spectrophotometer wavelength of 664 nm and using different parameters. In order to remove MB color dyes from aqueous solutions, the adsorption process was investigated as kinetics, equilibrium and thermodynamics. Studies on the effects of temperature and calculated thermodynamic parameters are based on the endothermic nature of the adsorption process and the differential in temperature. Maximum adsorption capacity was found to be 140,84 mg / g from Langmuir isotherm model. The adsorption / desorption circulation test showed good reusability performance up to the fourth cycle. Furthermore, considering all the results, the advantage of being produced from a cheap source, high adsorption capacity, and rapid procurement feasibility has led to a great promise for cleaning MB color dyes from aqueous solutions.