Portakal kabuğundan hazırlanan aktif karbon ile sulu ortamdan ibuprofen gideriminin incelenmesi
Investigation of ibuprofen removal from aqueous medium by activated carbon prepared from orange shell
Yazar: UMAY HALİSDEMİR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MÜSLÜN SARA TUNÇ
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı / Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu tezde, steroid olmayan anti-inflamatuar bir ilaç olan ibuprofenin portakal kabuğundan hazırlanan aktif karbon ile sulu ortamdan giderimi araştırılmıştır. Bunun için çalışmanın ilk adımında portakal kabuğundan aktif karbon hazırlanmış ve bazı analizler ile karakterize edilmiştir. Çalışmanın ikinci adımında ise, hazırlanan aktif karbonun adsorpsiyon etkinliğini belirlemek için bu aktif karbon kullanılarak sulu ortamdan ibuprofen giderimi kesikli adsorpsiyon deneyleri ile çalışılmıştır. Çözeltinin başlangıç pH'ı, aktif karbon dozu, başlangıç ibuprofen konsantrasyonu ve sıcaklık gibi çeşitli parametrelerin ibuprofen giderim etkinliği üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çalışmanın sonuçları, ibuprofen gideriminin asidik şartlarda daha yüksek olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte,  çalışılan diğer pH'larda da etkili bir giderim sağlanmıştır. Giderim verimi aktif karbon dozunun artışı ile artarken, başlangıç ibuprofen konsantrasyonunun artışı ile azalmıştır. Sıcaklık artışı ise giderim veriminde az bir artış sağlamıştır. 
Farklı sıcaklıklarda elde edilen deneysel veriler Langmuir ve Freundlich izotermlerine uygulanmıştır. Sonuçlar ibuprofen adsorpsiyonunun Langmuir izoterm modeline daha iyi uyduğunu göstermiştir. Langmuir izoterm modeline göre, 25, 40 ve 55 oC sıcaklıklarda aktif karbonun maksimum adsorpsiyon kapasitesi (qmax) sırasıyla 243.90, 250.00 ve 270.27 mg/g olarak belirlenmiştir. Deneysel veriler birinci ve ikinci derece kinetik modellerine uygulanmış ve sonuçlar aktif karbon ile ibuprofen adsorpsiyonunun yalancı ikinci dereceden kinetik modeli takip ettiğini göstermiştir. Bu çalışmanın sonuçları, portakal kabuğundan elde edilen aktif karbonun su ortamlarından ibuprofen giderimi için yüksek verimli ve geri dönüştürülebilir bir adsorbent olduğunu ortaya koymuştur. Sonuç olarak, bu aktif karbon, su ortamlarından ibuprofen giderimi için umut verici bir adsorbent olarak önerilebilir.

Abstract:
In this thesis, the removal of ibuprofen, a non-steroidal anti-inflammatory drug, from the aqueous medium with activated carbon prepared from orange peel was investigated. For this, in the first step of the study, the activated carbon was prepared from orange peel and characterized by some analysis. In the second step of the study, in order to determine the adsorption efficiency of the prepared activated carbon, the removal of ibuprofen from the aqueous medium using this activated carbon was studied with batch adsorption experiments. The effects of various parameters such as initial pH of the solution, activated carbon dose, initial ibuprofen concentration and temperature on the ibuprofen removal efficiency were investigated. The results of the study showed that ibuprofen removal was higher in acidic conditions. However, an effective removal was also achieved at other pHs studied. While the removal efficiency increased with the increase of the activated carbon dose, it decreased with the increase of the initial ibuprofen concentration. The increase in temperature provided a slight increase in the removal efficiency. 
Experimental data obtained at different temperatures were applied to the Langmuir and Freundlich isotherms. The results showed that ibuprofen adsorption better fitted the Langmuir isotherm model. According to the Langmuir isotherm model, the maximum adsorption capacity (qmax) of activated carbon at 25, 40 and 55 oC temperatures was determined as 243.90, 250.00 and 270.27 mg/g, respectively. Experimental data were applied to the first and second order kinetic models and the results showed that the ibuprofen adsorption by the activated carbon followed the pseudo-second order kinetic model. The results of this study revealed that the activated carbon from orange peel is a highly efficient and recyclable adsorbent for ibuprofen removal from aquatic environments. In conclusion, this activated carbon can be recommended as a promising adsorbent for ibuprofen removal from aquatic environments.