Boyarmaddelerin gideriminde uçucu kül esaslı geopolimerin adsorpsiyon özelliklerinin araştırılması
Investigation of adsorption properties of fly ash based geopolymers in removal of colorants
Yazar: BÜŞRA AYDIN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ EVREN ARIÖZ
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Boyar maddeler = Coloring agents ; Geopolimerler = Geopolymers ; Malahit = Malachita ; Metil violet = Methyl violet ; Uçucu kül = Fly ash

Özet:
Günümüzde hızla artan çevre kirliliği büyük bir endişe oluşturmaktadır. Son yıllarda yapılan araştırmalar atık sulardan boyarmaddelerin gideriminde ekonomik ve çevre dostu adsorbanlar üzerine yoğunlaşmıştır. Bu çalışmada, metil violet ve malahit yeşil boyarmaddelerinin giderimi için adsorban olarak uçucu kül esaslı geopolimer kullanılmıştır. Başlangıç derişimi, sıcaklık, adsorban miktarı, pH, temas süresi ve yeniden kullanılabilirlik parametrelerinin adsorpsiyon kapasitesine ve giderim verimine etkisi incelenmiştir. Metil violet boyarmaddesinin 50 mg/L başlangıç derişiminde, 240
dakikalık temas süresinde ve 0,2 g adsorban miktarında en yüksek adsorpsiyon kapasitesi 11,7 mg/g olarak, adsorpsiyon verimi ise %99,85 olarak bulunmuştur. Malahit yeşil boyarmaddesi için en yüksek adsorpsiyon kapasitesi 50 mg/L başlangıç derişiminde 120 dakikalık temas süresinde ve 0,2 g adsorban miktarında 11,627 mg/g olarak, adsorpsiyon verimi ise %99,47 olarak elde edilmiştir. Adsorpsiyon izotermleri incelendiğinde her iki boyar madde içinde Freundlich izoterm modelinin proses ile uyumlu olduğu görülmüştür. Metil violet boyarmaddesinin geopolimer üzerine giderim çalışmalarının yalancı ikinci dereceden kinetik model temsil ederken malahit yeşil boyarmadde ile çalışma sonucunun yalancı birinci dereceden kinetik model ile uyuştuğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlar, uçucu kül bazlı geopolimerin metil violet ve malahit yeşil boyarmadde gideriminde kullanılabilecek çok umut verici bir materyal olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Today, rapidly increasing environmental pollution is a great concern. In recent years many studies have focused on economical and environmentally friendly adsorbents for the removal of dyestuffs from wastewater. In this study, geopolymer was used as an adsorbent for the removal of methyl violet and malachite green from aqueous solutions. The effects of initial concentration, temperature, amount of adsorbent, pH, contact time and reusability parameters on adsorption capacity and removal efficiency were investigated. The highest adsorption capacity and the adsorption efficiency of the methyl violet at an initial concentration of 50 mg/L, at 240 minutes contact time and 0.2 g adsorbent were found as 11.7 mg/g and 99.85%, respectively. The highest adsorption capacity for malachite green was obtained as 11.627 mg/g at an initial concentration of 50 mg/L, at 120 minutes and at 0.2 g adsorbent and the adsorption efficiency was found as 99.47% under the same conditions. When the adsorption isotherms were examined, it was seen that the Freundlich isotherm model was compatible with the process for both colorants. While the adsorption studies of methyl violet on the geopolymer represent a pseudo-second-order kinetic model, it was observed that the result for malachite green
colorant was found to be in agreement with the pseudo-first-order kinetic model. The results revealed that fly ash based geopolymer is a very promising material that can be used as an adsorbent for the removal of methyl violet and malachite green