MgO bazlı nanomalzeme ile atıksulardan renk gideriminin incelenmesi: renk giderim    mekanizmasının araştırılması
Investigation of color removal efficiency and mechanism from aqueous solutions containing textile dyes
Yazar: MERVE ÇAĞLA YAVUZASLAN
Danışman: DOÇ. DR. FERDA GÖNEN
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Acid Blue 29 (AB 29) ve Procion Blue MX-R (PB MX-R) boyarmaddelerinin Magnezyum oksit (MgO) bazlı nanopartiküllere adsorpsiyonu kesikli sistemlerde incelenmiştir. Her iki boyarmadde-nanoparçacık sisteminin adsorpsiyona etkileyen parametreler klasik ve RSM optimizasyon metodu ile incelenmiştir.Adsorpsiyon mekanizması; başlangıç pH, başlangıç boyarmadde konsantrasyonu, sıcaklık ve adsorbent miktarının fonksiyonu olarak incelenmiş ve denge, kinetik, termodinamik parametreler bulunarak ilgili adsorpsiyon mekanizması araştırması ile adsorbentin karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. 
AB 29-MgO, PB MX-R-MgO adsorpsiyon sistemleri için optimum pH belirleme çalışmalarında çalışılan 2-11 pH aralığında elde edilen giderimlerin yaklaşık aynı olmasından dolayı her bir boya çözeltisinin kendi doğal pH değerlerinde(AB 29 için pH=6) çalışılmıştır.AB 29' un MgO' e adsorpsiyonunda optimum ortam koşulları; başlangıç pH' ı ≃6.0 (boyanın kendi pH değeri), sıcaklık 45 oC ve adsorbent derişimi 1 g/L olarak belirlenmiştir. PB MX-R' nin MgO' e adsorpsiyonunda optimum ortam koşulları; başlangıç pH' ı ≃4.0 (boyanın kendi pH değeri), sıcaklık 25 oC ve adsorbent derişimi 1 g/L olarak belirlenmiştir. Ayrıca boyarmaddde derişiminin 1000 mg/L' de sabitlendiği gözlenmiştir.
AB 29 ve PB MX-R' nin MgO' e adsorpsiyonunda, dengenin modellenmesi için verilere Langmuir ve Freundlich izoterm modelleri uygulanmış ve Langmuir izoterm modelinin daha uygun olduğu sonucuna varılmıştır. 
AB 29 ve PB MX-R' nin MgO' e adsorpsiyonu prosesinin yalancı birinci ve ikinci mertebe kinetik modelleri ile uyumluluğu araştırılmış, yalancı ikinci mertebe kinetik modeli ile daha uyumlu olduğu sonucuna varılmıştır. 
AB 29 ve PB MX-R' nin MgO' e adsorpsiyonunda kullanılan adsorbentin adsorpsiyon öncesi ve sonrası karakterizasyonu için; SEM, FT-IR ve XRD analizleri yapılmıştır.

Abstract:
In this study, adsorption of Acid Blue 29 (AB 29) and Procion Blue MX-R (PB MX-R) dyes to magnesium oxide (MgO) based nanoparticles was investigated in batch system. The parameters affecting the adsorption of bothdyestuff nanoparticles systems were examinedbyclassical and RSM optimizationmethod.The adsorption mechanism was investigated as a function of the initial pH, the initial dye concentration, temperature and the amount of adsorbent, and equilibrium, kinetics, thermodynamic parameters and related adsorption mechanism were determined, and the characterization studies of adsorbent were performed.
In optimum adsorption parameters investigations for  AB 29-MgO and PB MX-R-MgOadsorption systems, natural  pH value of each dye solutions was preferred for the experimentsdue to the same removal in the experimental range of 2-11.AB 29 to MgO; the initial pH was 6.0 (the natural pH value of AB 29), temperature was 45 oC and the adsorbent concentration was 1 g/L. Optimum parameters for the adsorption of PB MX-R to MgO;the initial pH was 4.0 (the natural pH value of PB MX-R), temperature was 25 oC and the adsorbent concentration was 1 g/L. It was also observed that the concentration of dye solution was fixed at 1000 mg/L.
In the adsorption of AB 29 and PB MX-R to MgO, Langmuir and Freundlich isotherm models were applied for equilibrium data and it was concluded that Langmuir isotherm model was more suitable for AB 29-MgO and PB MX-R- MgOadsorption system.
The compatibility of pseudo first and second order kinetic models were investigated for the adsorption process of AB 29 and PB MX-R to MgO and as a result of this investigation pseudo second order kinetic model for two adsorption systemswas found to be more compatible.
By evaluating the experimental data at different temperatures in the adsorption of AB 29 and PB MX-R to MgO the thermodynamic parameters such as ΔH, ΔG and ΔS were determined. It was concluded that the adsorption of AB 29 and PB MX-R to MgO was exothermic and spontaneous.
For the characterization of the MgO adsorbentused before and afterthe adsorption of AB 29 and PB MX-R, SEM, FTIR and XRD analyzes were performed.