Boyarmadde adsorpsiyonunda poliviniliden florür-grafen oksit kullanımı
Usage of polyvinylden fluoride-graphen oxide in dyeing adsorption
Yazar: ASLIHAN AKDENİZ
Danışman: DOÇ. DR. NAZAN KARAPINAR
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Boyar maddeler = Dyestuffs ; Grafen oksit = Graphene oxide ; Kinetik = Kinetics

Özet:
Gelişen dünya şartlarında temiz su kaynağına erişim her geçen gün daha da büyük bir problem haline gelmektedir. Nüfus artışı ile birlikte su tüketimi de artmaktadır. Sanayi'nin gelişmesi ve organik madde, boya, ağır metal iyonları ve tarım ilaçlarının kanalizasyon sularına karışması çevresel tehdit oluşturmaktadır.
Tekstil, baskı, ilaç, plastik ve gıda endüstrisinde yaygın olarak kullanılan geniş uygulama alanına sahip boyarmaddeler atık su oluşumuna sebep olmaktadır. Bu çalışmada Reaktif Blue 220 boyarmaddesinin ciddi bir toksik niteliğe sahip olmamasına rağmen, bu atık su arıtma yöntemleri için etkin iyileştirme metodolojileri arayışı büyük önem taşımaktadır. Boyarmadde giderimi ile ilgili olarak kompozit poli(viniliden florür) (PVDF)/grafen oksit (GO) membranı hazırlamak için ultrasonikasyon destekli biriktirme teknolojisi kullanılmıştır. Hazırlanan çözeltilerin elektro-dönüşü, 18 kV voltaj, 9 cm mesafe ve 0.3 mL/saat akış hızında gerçekleştirilmiştir. Kompozit PVDF/GO nanofiber tarafından Reaktif Blue 220 (RB 220)'ye doğru adsorpsiyon kabiliyeti daha sonra sistematik olarak araştırıldı. Sonuçlar, ultrasonikasyon süresinin ve sulu çözeltideki GO konsantrasyonunun, kompozit membranın adsorpsiyon kapasitesini de belirleyen kompozit membrandaki GO içeriğini belirlediğini gösterdi. Adsorpsiyon kinetiği ve adsorpsiyon izotermleri üzerine yapılan çalışmalar, kompozit PVDF/GO membranının adsorpsiyon davranışının, birinci derece model tarafından iyi bir şekilde tanımlanabileceğini göstermiştir. Bu çalışma, kompozit PVDF/GO membranının atık sudan reaktif boyaları uzaklaştırmak için umut verici bir adsorban olabileceğini göstermektedir.

Abstract:
In the developing world conditions, access to clean water is becoming a bigger problem day by day. With the increase in population, water consumption also increases. The development of industry and the mixing of organic matter, paint, heavy metal ions and pesticides into sewage waters pose an environmental threat.
Dyestuffs, which are widely used in the textile, printing, pharmaceutical, plastic and food industries, cause waste water generation. Although the Reactive Blue 220 dyestuff did not have a serious toxic nature in this study, it is of great importance to seek effective remediation methodologies for these wastewater treatment methods. Ultrasonication assisted deposition technology was used to prepare composite poly(vinylidene fluoride) (PVDF)/graphene oxide (GO) membrane for dyestuff removal. Electroconversion of the prepared solutions was carried out at a voltage of 18 kV, a distance of 9 cm, and a flow rate of 0.3 mL/hr. The adsorption ability towards Reactive Blue 220 (RB 220) by the composite PVDF/GO nanofiber was then systematically investigated. The results showed that the ultrasonication time and the GO concentration in the aqueous solution determine the GO content in the composite membrane, which also determines the adsorption capacity of the composite membrane. Studies on adsorption kinetics and adsorption isotherms have shown that the adsorption behavior of the composite PVDF/GO membrane can be well described by the first-order model. This study shows that composite PVDF/GO membrane can be a promising adsorbent to remove reactive dyes from wastewater.