Neodimyum/Aljinat boncukların boyar madde giderimde kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of the usability of Neodymium/Alginate beads for dye removal
Yazar: SEDA ŞEKER
Danışman: DOÇ. DR. NAGİHAN KARAASLAN AYHAN
Munzur Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Stratejik Hammaddeler ve İleri Teknoloji Uygulamaları Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Aljinatlar = Alginates ; Boyar maddeler = Coloring agents ; Kırım Kongo kanamalı ateşi hastalığı =   ; Neodmiyum = Neodymium

Özet:
Bu tez çalışmasında, Kongo Kırmızısı (KK) ve Parlak Mavi G (PMG) boyalarının sulu çözeltiden uzaklaştırılması için Neodimyum/Aljinat (Nd/Alg) boncukları hazırlanmış ve bu boyaların adsorpsiyon potansiyelleri incelenmiştir. Bunun için çapraz bağlama kullanılarak hazırlanan Nd/Alg boncukları FTIR, SEM-EDS ve TGA ile karakterize edilmiştir. KK ve PMG boyalarının adsorpsiyonu için adsorban (boncuk) içindeki Nd miktarı, pH, temas süresi, adsorban miktarı, başlangıç boya konsantrasyonu ve sıcaklık gibi çeşitli parametrelerin etkileri incelenmiştir. KK ve PMG boyalarının etkin uzaklaştırılması için optimum koşullar boncuktaki Nd miktarı: %3, pH: 7, temas süresi: 60 dk, 
boncuk miktarı: 15 mg, başlangıç boya konsantrasyonu: 25 mg/L ve sıcaklık: 298 K olarak belirlenmiştir. Adsorpsiyon izoterm çalışmaları (Langmuir ve Freundlich izotermleri) ve kinetik çalışmalar (sözde birinci mertebe ve sözde ikinci mertebe) optimum koşullar altında gerçekleştirildi. Adsorpsiyon verilerinin, KK ve PMG boyaları için Langmuir modelini takip ettiği bulunmuştur. Optimum koşullar altında maksimum adsorpsiyon kapasiteleri KK için 46.03 mg/g ve PMG için 25.25 mg/g olarak bulunmuştur. Her iki boyanın adsorpsiyon kinetik verileri sözde birinci mertebe ile uyumlu bulunmuş ve adsorpsiyon süreçleri partikül içi difüzyon ile açıklanmıştır. Termodinamik çalışmalara göre, adsorpsiyon reaksiyonunun doğası her iki boya için de spontan, ekzotermik ve artan rastgeleliktedir. Özetle, doğal bir polimer ile elde edilen Nd/Alg boncuklarının düşük maliyetli ve yüksek verimliliğe sahip olduğu ve bu boncukların küçük miktarlarının bile yüksek konsantrasyonlu boya atık sularının arıtımı için yüksek potansiyele sahip olduğu sonucuna varılabilir.

Abstract:
In this thesis, neodymium/alginate (Nd/Alg) beads were prepared to removal of Congo Red (CR) and Brilliant Blue G (BBG) dyes from aqueous solution and the adsorption potentials of these dyes were investigated. For this, Nd/Alg beads prepared using crosslinking were characterized by FTIR, SEM-EDS and TGA. For the adsorption of CR and BBG dyes, the effects of various parameters including the amount of Nd in adsorbent (bead), pH, contact time, adsorbent amount, initial dye concentration and temperature were investigated. The optimum conditions for the effective removal of CR and BBG dyes were determined as Nd amount in bead: 3%, pH: 7, contact time: 60 min, bead amount: 15 mg, initial dye concentration: 25 mg/L and temperature: 298 K. Adsorption isotherm studies (Langmuir and Freundlich isotherms) and kinetic studies (pseudo-first-order and pseudo-second-order) were carried out under optimum conditions. The adsorption data were found to completely follow Langmuir model for CR and BBG dyes. The maximum adsorption capacities were found to be 46.03 mg/g for CR and 
25.25 mg/g for BBG under optimum conditions. The adsorption kinetic data of both dyes were found to be compatible with pseudo-first-order and adsorption processes were explained by intraparticle diffusion. According to thermodynamic studies, nature of adsorption reaction was spontaneous, exothermic and increasing randomness for both dyes. It summary, it can be concluded that Nd/Alg beads obtained with a natural polymer have low cost and high efficiency and even small amounts of these beads have high potential for treatment of high concentration dye wastewater.