Biyosentez yöntemi ile üretilen metalik nanopartikül kullanarak modifiye edilmiş silikajel nanokompozitlerin elde edilmesi, karakterizasyonu ve boyar madde giderimi
Obtaining of modified silica gel nanocomposites by using metallic nanoparticles produced by biosynthesis method,characterization and dyestuff removal
Yazar: BURCU AKYOL ORAL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BÜLENT KIRKAN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Yönetimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya = Chemistry ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada; indirgeyici ajan olarak defne yaprağının (Laurus nobilis) su ekstraktı kullanılmış ve modifiye silikajel destekli SiCl@AgNP, SiCl@CuNP, SiNH2@AgNP ve SiNH2@CuNP nanokompozitleri biyosentez yöntemi ile sentezlenmiştir. Sentezlenen nanokompozitlerin yapıları FTIR, UV-Vis, XRD ve SEM yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Daha sonra elde edilen nanokompozitler sulu çözeltiden metilen mavisi boyar maddesinin giderimi için adsorbent olarak kullanılmıştır. 

Adsorpsiyon üzerine, çözelti pH'ı, temas süresi, adsorbent dozu, başlangıç boyar madde konsantrasyonu ve sıcaklığın etkisi incelenmiştir. Bu çalışmada SiCl@AgNP ve SiCl@CuNP nanokompozitlerinin en yüksek metilen mavisi giderim kapasitesine sahip olduğu belirlenmiştir. Langmuir, Freundlich ve Dubinin-Radushkevich (D-R) izoterm modelleri uygulanmış; MM boyar maddesinin adsorpsiyon denge verilerinin Langmuir izoterm modeline daha iyi uyduğu gözlemlenmiştir. Elde edilen termodinamik parametrelere göre her iki nanokompozit için adsorpsiyonun ΔG değerlerinin negatif olduğu görülmüştür. ΔH ve ΔS değerlerinin ise pozitif değerde olduğu belirlenmiştir. Gibbs serbest enerjisi, entropi ve entalpi parametreleri için elde edilen değerler MM adsorpsiyonunun uygulanabilirliğini ve endotermik yapısını göstermiştir.

Bu sonuçlar ışığında, SiCl@AgNP ve SiCl@CuNP nanokompozitlerinin sulu çözeltilerden MM boyar maddesinin giderimi için düşük maliyetli ve etkili bir adsorban olduğu sonucuna varılabilir. Bu nedenle sentezlenen bu nanokompozitlerin diğer katyonik boyaların adsorpsiyonu için de bir adsorbent olarak kullanılabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
In this study; the water extract of the bay leaf (Laurus nobilis) was used as a reducing agent and SiCl@ AgNP, SiCl@CuNP, SiNH2@AgNP and SiNH2@CuNP nanocomposites with modified silicagel were synthesized by the biosynthesis method. The structures of synthesized nanocomposites were characterized by FTIR, UV-Vis, XRD and SEM methods. Subsequently, the obtained nanocomposites were used as the adsorbent for the removal of methylene blue dyestuff from the aqueous solution.

The effect of solution pH, contact time, adsorbent dose, initial dye concentration and temperature on adsorption was investigated. In this study, it was determined that SiCl@AgNP and SiCl@CuNP nanocomposites had the highest methylene blue removal capacity. Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich (D-R) isotherm models were applied to the equilibrium data in adsorption; It was observed that the adsorption equilibrium data of methylene blue dyestuff fits better with Langmuir isotherm model. According to the obtained thermodynamic parameters, the adsorption ΔG values for both nanocomposites were negative. ΔH and ΔS values were positive. The values obtained for Gibbs free energy, entropy and enthalpy parameters indicated the feasibility and endothermic structure of MM adsorption.

In the view of these results, it can be concluded that SiCl@AgNP and SiCl@CuNP nanocomposites can be utilized as a low cost and effective adsorbent in removal of MM dye from aqueous solutions. Therefore, it is thought that these synthesized nanocomposites can also be used as an adsorbent for the adsorption of other cationic dyes.