Kaolin ve çinko alüminat destekli bakır ferrit katalizörlerinin heterojen elektro-fenton koşullarında sudan propranolol gideriminde kullanımı
The use of kaoline and zinc aluminate supported copper ferrite catalysts in the removal of propranolol from water under heterogenous electro-fenton conditions
Yazar: HARUN BAŞ
Danışman: PROF. DR. ALİ ÖZCAN
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tez çalışmasında yapısında bakır ferrit (CuFe2O4) bulunan iki farklı katalizör sentezlenmiş ve heterojen elektro-Fenton yöntemi ile bir beta bloke edici ajan olan propranolol'ün sudan giderimi incelenmiştir. Hazırlanan katalizörlerde kaolin ve çinko alüminat destek malzemesi olarak kullanılmış ve bu şekilde iki farklı katalizör elde edilmiştir. Katalizörlerin karakterizasyonu için SEM/EDX, XRD ve BET analizleri gerçekleştirilmiştir. Propranolol giderim etkinliği toplam organik karbon (TOK) analizleriyle takip edilmiştir. Propranolol'ün yükseltgenmesi sırasında oluşan aromatik, alifatik ve inorganik ürünlerin analizleri GC-MS, HPLC ve IC ile gerçekleştirilmiştir. Heterojen elektro-Fenton sisteminde propranolol'ün mineralizasyon hızının homojen sisteme kıyasla %12,2 daha hızlı olduğu belirlenmiştir. Sentezlenen her iki katalizör ile gerçekleştirilen deneylerde farklı pH değerlerinde yüksek mineralizasyon oranlarına ulaşılmıştır. Başlangıç propranolol derişimi 0,25 mM olan deneylerde 6 saatlik elektroliz sonucunda KLH@BF ve ZnA@BF katalizörlerinin TOK giderim oranları sırasıyla %95,1 ve %82,1 olarak belirlenmiştir. KLH@BF ve ZnA@BF katalizörlerinin sırasıyla %92,4 ve %89,1 oranında geri kazanıldığı tespit edilmiştir. Güçlü manyetik özellikleri yardımıyla tepkime ortamından kolayca geri kazanılabilmeleri, tekrar kullanıma uygun olmaları ve ucuz olmaları sentezlenen katalizörlerin öne çıkan en önemli avantajlarıdır.

Abstract:
In this study, two different catalysts containing copper ferrite (CuFe2O4) were synthesized and the removal of propranolol, a beta blocking agent, from water by heterogeneous electro-Fenton method was investigated. Kaolin, and zinc aluminate were used as support materials in the prepared catalysts and two different catalysts were obtained in this way. SEM / EDX, XRD, and BET analyzes were performed for the characterization of catalysts. Propranolol removal efficiency was followed by total organic carbon (TOC) analysis. Analyzes of aromatic, aliphatic and inorganic products formed during the oxidation of propranolol were performed by GC-MS, HPLC and IC. It was determined that the mineralization rate of propranolol was faster 12.2% in the heterogeneous electro-Fenton system compared to the homogeneous system. In the
experiments performed with both synthesized catalysts, high mineralization rates were achieved at different pH values. In experiments with an initial concentration of 0.25 mM propranolol, TOC removal rates of KLH@BF and ZnA@BF catalysts were determined as 95.1% and 82.1%, after 6 hours of electrolysis, respectively. The recovery values of KLH@BF and ZnA@BF catalysts were determined as 92.4% and 89.1%, respectively. The most important advantages of synthesized catalysts are that they can be easily recovered from the reaction medium with the help of their strong magnetic properties, they are suitable for reuse and they are inexpensive.