Biyoteknolojik organik asitlerin karbon nanotüplerle adsorpsiyonun incelenmesi
Investigation of adsorption of biotechnological organic acids by carbon nanotubes
Yazar: ÖNDER ÖZCAN
Danışman: DOÇ. DR. İSMAİL İNCİ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı yeni bir malzeme olan karbon nanotüpler ile biyoteknolojik organik asitlerin sulu çözeltilerinden adsorpsiyonlarının incelenmesidir. Çalışmada kullanılan biyoteknolojik öneme sahip karboksilli asitler asetik asit, propiyonik asit, sitrik asit, glikolik asit, oksalik asittir. Deneysel çalışmada ilk olarak bu karboksilli asitlerin çok duvarlı karbon nanotüplerle adsorpsiyonu için dengeye gelme süreleri belirlenmiştir. Daha sonra bu asitlerin iki farklı yapıdaki çok duvarlı karbon nanotüp ile adsorpsiyonu üç farklı sıcaklıkta incelenmiştir. Çalışmada kullanılan sıcaklıklar 278,15 K, 298,15 K, 318,15 K'dir.Adsorpsiyon işlemi sonrasında dengedeki asit miktarı UV spektrofotometresi ve yüksek basınçlı sıvı kromatografisi kullanılarak ölçülmüştür. Bu amaçla UV spektrofotometresi ve yüksek basınçlı kromatografisi ile çalışılırken her bir karboksilli asidin çalışma konsantrasyonları ile çalışma konsantrasyonunda verdiği absorbans arasında doğrusallık çalışması yapılmıştır ve korelasyonlar hesaplanmıştır.Elde edilen denge konsantrasyonları kullanılarak her bir asit için adsorpsiyon izotermleri çizilmiş ve bu adsorpsiyon izotermlerine ait parametreler belirlenmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlara göre çalışmada kullanılan karboksilli asitlerin çok duvarlı karbon nanotüplerle adsorpsiyonu sıcaklıkla ters orantılıdır. Yani sıcaklık azaldıkça adsorbe edilen asit miktarı artmaktadır. Çok duvarlı karbon nanotüplerin dış çapları azaldıkça adsorbe edilen asit miktarının arttığı belirlenmiştir.

Abstract:
The aim of this study is to investigate biotechnological organic acids adsorption from their aqueous media on to carbon nanotubes which are new material. Acetic acid, propionic acid, citric acid, glycolic acid and oxalic acid, are important biotechnological organic acids, were used in this study.In the experimental section, the period of the achieving to the equilibrium state of carboxylic acid adsorption on to two different multi walled carbon nanotubes were investigated in three different temperatures. Temperatures used in this study were 278,15 K, 298,15 K, 318,15 K.Equilibrium concentrations of organic acids were measured by UV spectrophotometer and high pressure liquid chromatography after adsorption process. Linearity parameters and correlation factors between concentrations and absorbances were determined for every carboxylic acids that were used in this study. Adsorption isoterms were shown on graphics and adsorption parameters were calculated by using equilibrium concentrations. The adsorption capacity of carboxylic acids that were used in this study had inverse proportion with temperature. On all investigated adsorbents adsorption capacities were decreased as temperature increased. Results were indicated that amount of adsorbed organic acids were increased as outside diameter of carbon nano tubes were decreased.