Geopolimerlerin boyarmadde gideriminde adsorban olarak kullanımı
The application of geopolymers as adsorbent in dye removal
Yazar: GÖZDE BAHAR BÜKE
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ EVREN ARIÖZ
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Boyar maddeler = Coloring agents ; Geopolimerler = Geopolymers ; Metil oraj = Methyl orange

Özet:
Boyarmaddeler; kimyasal yapıları nedeniyle tekstil, tabakhane ve boya endüstrisi gibi birçok endüstriyel sektörde kullanılırlar. Atıksuya bırakılan boyalar ışığa, suya ve birçok kimyasal maddeye karşı dirençlidir. Bu nedenle bir kez suya karıştıklarında su ortamından rengin giderimi zordur. Endüstriyel prosesin sonucunda oluşan atık suyu giderebilmek için pek çok yöntem geliştirilmiş olsa da düşük maliyetleri nedeniyle son yıllarda pek çok madde adsorban olarak kullanılmaktadır Geopolimerler, düşük maliyeti ve kolay temin edilebilmeleri nedeniyle adsorban olarak değerlendirilebilmektedir.
Bu çalışmada, uçucu kül esaslı geopolimerin adsorban olarak kullanılarak, sulu çözeltilerden metil oranj boyarmadde giderimi incelenmiştir. Adsorbanın, fonksiyonel grupları Fourier-Dönüşümlü Kızılötesi spektroskopisi (FTIR) kullanılarak belirlenmiştir. X-ışını Floresan spektrometre (XRF), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Termogravimetrik Analiz (TGA) yöntemleri ile adsorbanın yapı analizi gerçekleştirilmiştir. Adsorpsiyon deneylerinde, metil oranj çözeltisinin başlangıç konsantrasyonunun etkisi, adsorban miktarı, temas süresi, pH, sıcaklık ve ultraviyole ışık kaynağı gibi çeşitli parametrelerinin giderim verimine ve adsorban kapasitesine etkileri incelenmiştir. En yüksek giderim verimi ve adsorban kapasitesi, 200 ppm başlangıç konsantrasyonunda ve pH=2 değerinde 0,1 g geopolimer adsorban kullanılarak sırasıyla %98,5 ve 39,39 mg/g olarak bulunmuştur.

Abstract:
Dyes, due to their chemical structure, are used in many industrial sectors such as the textile, tannery and paint industry. Dyes released into wastewater are resistant to light, water and many chemicals. Therefore, once mixed with water, it is difficult to remove the color from the aquatic environment. Although many methods have been developed to remove the wastewater generated as a result of the industrial process, many materials are used as adsorbent in recent years due to their low cost. Geopolymers can be considered as adsorbent due to their low cost and easy availability.
In this study, methyl orange removal from aqueous solutions was investigated by using fly ash-based geopolymer as adsorbent. The functional groups of the adsorbent were determined using Fourier-Transform Infrared spectroscopy (FTIR). The structure analysis of the adsorbent was performed by X-ray Fluorescent spectrometry (XRF), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Thermogravimetric Analysis (TGA) methods. In the adsorption experiments, the effects of the initial concentration of the methyl orange solution, the amount of adsorbent, contact time, pH, temperature and ultraviolet light source parameters on the removal efficiency and adsorbent capacity were investigated. The highest removal efficiency and adsorbent capacity were found to be 98.5% and 39.39 mg/g, respectively, by using 0.1 g geopolymer adsorbent at 200 ppm initial concentration and pH=2 value.