Ham ve modifiye edilmiş prina ile sulu çözeltilerden Ce(III) iyonlarının adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi
Investigation of adsorption properties of Ce(III) ions from aqueous solutions by raw and modified olive pomace
Yazar: YUSUF AZMİ AKBAŞ
Danışman: DOÇ. DR. SABRİYE YUŞAN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Kimya = Chemistry

Özet:
Zeytinyağı prosesi atığı olarak elde edilen prina, içeriğinde lignin, selüloz, hemiselüloz gibi organik yapılar içerdiği için çevre dostu bir biyosorbenttir. Bu çalışmada prina hem ham hem fosforik asit ile modifiye edilerek ve modifiye prinanın adsorpsiyon veriminin arttırılması ve aynı zamanda ayırma kolaylığı sağlanması amacıyla Fe3O4 manyetit nano parçacıkları ile kompozit olarak hazırlanmasıyla elde edilen adsorbanların seryum (Ce(III)) iyonlarının sulu çözeltilerden giderilmesinde kullanılabilirliği araştırılmıştır.
Elde edilen adsorbanların karakterizasyonu için BET yüzey alanı analizleri, SEM ve TEM görüntülemeleri, FT-IR analizleri ve VSM ölçümleri yapılmıştır. Adsorpsiyon çalışmalarında, adsorpsiyon verimine etki eden çözelti pH'si, temas süresi, başlangıç Ce(III) iyonu konsantrasyonu ve sıcaklık gibi parametreler incelenmiştir. Elde edilen verilere göre ham prina için pH 3, 120 dakika temas süresi, 50 ppm Ce(III) başlangıç konsantrasyonun optimum çalışma koşulları olduğu, modifiye prina için pH 4, 120 dakika temas süresi, 50 ppm Ce(III) başlangıç konsantrasyonu olduğu, nanokompozit adsorbanı için çözelti pH'si 6, etkileşim süresinin 45 dakika, Ce(III) başlangıç konsantrasyonun 100 ppm olduğu ve tüm adsorbanlar için sıcaklığın artışının adsorpsiyona olumsuz yönde etki ettiği görülmüştür. Elde edilen veriler ile adsorpsiyon modelinin belirlenmesi için Langmuir, Freundlich ve Dubinin-Radushkevich izoterm eğrileri çizilmiş ve ilgili parametreler hesaplanmıştır. Ayrıca adsorpsiyon termodinamiğine ait değerler olan entalpi, Gibbs serbest enerji değişimi ve entropi değerleri hesaplanmıştır.

Abstract:
The olive oil production waste, olive pomace is an environmentally friendly biosorbent because it consists of organic structure such as lignin, cellulose and hemi cellulose. In this study, olive pomace was aimed to investigate the availability of the removal of the cerium (III) ions from aqueous solutions. For this purpose, both raw and modified with phosphoric acid olive pomace samples and nanocomposite of modified olive pomace and nano magnetite particles were aimed to analyse the sorption conditions by batch method.
For the characterization of the adsorbents, BET surface area, SEM and TEM images, FT-IR spectrometry, VSM analysis were used. In the adsorption studies, the parameters effect the adsorption efficiency were researched such as solution pH, contact time, initial Ce(III) concentration and temperature. According to the data taken from adsorption trials, the optimum conditions for raw olive pomace was determined as pH 3, 120 minutes contact time, 50 ppm Ce(III) concentration; for the modified olive pomace pH 4, 120 minutes contact time, 50 ppm Ce(III) concentration, and for the nanocomposite adsorbent pH 6, 45 minutes contact time, 100 ppm Ce(III) concentration. For all adsorbent, higher temperature decreases efficiency. For the determination of the adsorption model, Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkebich isotherms were used and corresponding parameters are calculated. And also, adsorption thermodynamic parameters were calculated such as enthalpy, Gibbs free energy change, entropy.