Atık sulardan tekstil boyar maddelerin giderimi için kriyojel-mantar kompozit sistemi sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of cryogel-fungi composite system for textile dye removal from waste water
Yazar: SİNAN AYDIN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. CEREN HAKTANIR
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Tekstil endüstrisinde kullanılan boyar maddelerden kaynaklanan çevre kirliliği son yıllarda önemli bir problem oluşturmaktadır. Bu boyar maddelerin sebep olduğu çevre kirliliğini biyolojik arıtım yöntemleriyle azaltmak mümkündür. Bu çalışmada, kriyojel-mantar kompozit sistemi sentezlenerek tekstil endüstrisinde kullanılan Congo Red, Reactive Green 19 ve Remazol Brilliant Orange 3R boyar maddelerinin oda sıcaklığında (25 °C)  farklı pH (4,0-9,0) ve boyar madde derişimi (0,01-0,04 mg/mL) kullanılarak kesikli sistemde biyosorpsiyonu incelenmiştir. Biyosorbent olarak bir beyaz çürükçül mantar türü olan Funalia trogii kullanılmış ve hazırlanan kriyojel-mantar kompozit sisteminin karakterizasyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmalarda üç farklı boyar maddenin biyosorpsiyonu için optimum pH 6,0 olarak belirlenmiştir. Maksimum biyosorpsiyon kapasitesi Congo Red, Reactive Green 19 ve Remazol Brilliant Orange 3R boyar maddeleri için sırasıyla 4,91 mg/g, 0,58 mg/g ve 0,50 mg/g olarak bulunmuştur. Kriyojel-mantar kompozit sistemi kullanılarak pH 6,0'da gerçekleştirilen biyosorpsiyon çalışmaları sonucu derişim miktarı arttıkça adsorplanan boyar madde miktarının arttığı gözlenmiştir. Çalışma sonucunda Congo Red boyar maddesinin pH 6,0 ve 0,04 mg/mL boyar madde derişimin de, 4,91 mg/g biyosorpsiyon kapasitesi ve % 75 giderim oranı ile maksimum değerde giderimin gerçekleştiği tespit edilmiştir. En yüksek giderimin elde edildiği Congo Red boyar maddesinin desorpsiyonu 10 mL 0,1 M HNO₃ çözeltisi kullanılarak gerçekleştirilmiş, 1 saat içinde desorpsiyon oranı belirlenmiş ve adsorpsiyon ortamının yeniden kullanılabilirliği beş adsorpsiyon-desorpsiyon döngüsü için test edilmiştir. Beş döngüden sonra adsorpsiyon değerleri önemli bir değişime uğramamıştır. Deneyler, sentezlenen kriyojel disklerin verimli bir şekilde tekrar kullanılabilirliğini göstermiştir.

Abstract:
Environmental pollution caused by dyes used in the textile industry is a serious problem in recent years. It is possible to reduce the environmental pollution caused by these materials by biological treatment methods. In this study, cryogel-fungus composite system was synthesized and biosorption of Congo Red, Reactive Green 19 and Remazol Brilliant Orange 3R, which are dyes used in textile industry, were studied at room temperature     (25 ° C) using different pH (4,0-9,0) and dye concentration (0,01-0,04 mg/mL) in a batch system. As a biosorbent, a white rot fungus species, Funalia trogii, was used and the characterization of the prepared cryogel-fungus composite system was performed by scanning electron microscopy (SEM). In the studies, the optimum pH for the biosorption of three different dyes was determined to be 6,0. The maximum biosorption capacity was found to be 4,91 mg / g, 0,58 mg / g and 0,50 mg / g, respectively, for the Congo Red, Reactive Green 19 and Remazol Brilliant Orange 3R. In biosorption experiments using a cryogel-fungi composite system at pH 6,0, It was observed that, as the initial dye concentration increased, the amount of dye adsorbed also increased. As a result, the synthesized system was found to have maximum biosorption capacity and rejection rate of 4,91 mg / g and 75 %, respectively, for Congo Red at a pH of 6,0 and a concentration of 0,04 mg / mL. The desorption of Congo Red stain, from which the highest removal was achieved, was carried out using a 10 mL 0,1 M HNO3 solution, the desorption ratio was determined within 1 hour and the reusability of the adsorption medium was tested for five adsorption-desorption cycles. After five cycles, adsorption values did not change significantly. Experiments have demonstrated the efficient reusability of synthesized cryogel disks.