Removal of reactive red 195 dyestuff by eco-friendly biosorbent: characterization, ınvestigation of biosorption performance and mechanisms
Year: 2026
Type: dissertation
Abstract: Gerçekleştirilen bu tezin temel hedefi, tekstil üretiminde ticari olarak kullanılan Reaktif Red 195 (RR195) boyar maddesinin su ekosistemine deşarj edilmeden, atık su içerisindeki değerinin uygun düzeyde tutulması, doğal yaşamın sürdürülebilirliğini korumak için biyosorpsiyon yöntemiyle giderilmesidir. Bu çalışma kapsamında ilk olarak farklı biyosorbentler (alıç, hindistan cevizi, greyfurt ve şeftali) ve yapay silika kaynaklı adsorbent SBA-15, RR195 boyar maddesinin sulu çözeltilerden giderimi için test edilmiştir (biyosorbent-adsorban olarak kullanılabilirlikleri). Elde edilen sonuçlara göre Crataegus (Crataegus species (hawthorn; alıç, meyve ve çekirdek karışımı)) biyosorbentinin sulu çözeltilerden RR195 boyarmaddesini etkili bir şekilde giderdiği gözlenmiştir. En iyi verim elde edilen biyosorbent örneği belirledikten sonra belirtilen biyosorbente ait optimizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla biyosorpsiyona etki eden en önemli parametreler olan pH, biyokütle miktarı, tanecik boyutu, temas süresi ve başlangıç boyarmadde konsatrasyonunun etkileri araştırılmıştır. Temas süresi ve başlangıç boyarmadde konsantrasyonu etkileri sıcaklığa bağlı olarak test edilmiştir (25, 35 ve 45°C’lerde). Optimizasyon işleminin ardından biyosorbent ve boyar madde arasındaki biyosorpsiyon etkileşiminin (mekanizmasının) daha iyi anlaşılması için elde edilen verilerin bazı izoterm (Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin-Radushkevich (D-R) ve kinetik modellere (yalancı birinci derece, yalancı ikinci derece ve partikül içi difüzyon) uygunlukları araştırılarak biyosorpsiyona ait termodinamik (Serbest enerji (ΔG°), Entalpi (ΔH°) ve Entropi (ΔS°)) hesaplamalar yapılmıştır. Elde edilen deneysel verilerin oda sıcaklığında Langmuir izoterm modeline uygun olduğu görülmüştür. Adsorpsiyonun, kinetik ve termodinamik hesaplamaları incelendiğinde ise biyosopsiyonun yalancı ikinci dereceden kinetik modeli uygun olmasının yanında reaksiyonun istemli olduğu sonucuna varılmıştır. Biyosorbentin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin daha iyi anlaşılabilmesi için kullanılan biyosorbentin biyosorpsiyon öncesi XRD (faz yapılarının belirlenmesi), FT-IR (fonksiyonel grupların belirlenmesi), SEM/EDX (yüzey morfolojisi), zeta potansiyeli (yüzey yükü) ve sonrası SEM/EDX, MAPPING (haritalanma) ve FT-IR analizleri yapılmıştır. Sonuç olarak kullanılan Crataegus biyosorbentinin herhangi bir kimyasal işleme ihtiyaç duymadan sadece doğal koşullarda kurutma ve öğütme yöntemleri ile kolaylıkla hazırlanabilmesi, 20 dakika gibi kısa sürede %90'ının üzerinde giderim sağlaması (boyar madde ve simüle edilmiş sentetik atık su örneklerinde) açısından RR195 boyar maddesinin gideriminde ekonomik ve çevre dostu bir biyosorbent olarak kullanılabilir olacağı düşünülmektedir.
Author: Şimşek, Öznur
Language: Turkish
Subfield: Water Science and Technology
Field: Environmental Science
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7217035471