HİDROTERMAL YOLLA ÜRETİLEN KATKILI MAGNEZYUM BORAT ÖRNEKLERİNİN ENDÜSTRİYEL BOYALARIN ATIK SULARDAN ARITIMINDA DEĞERLENDİRİLMESİ
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BÜŞRANUR AK
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Emek Derun
Eş Danışman: Fatma Tuğçe Dumanlı
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Atık suyun içerdiği, insan ve çevre sağlığı açısından son derece tehlikeli olan Kongo kırmızısı boyar maddesinin, ülkemizde yaygın olarak bulunan bor madeni kullanılarak, fotobozunma yöntemiyle atık sudan uzaklaştırılması için laboratuvar ortamında bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Hidrotermal yöntemle sentezlenen magnezyum borat örnekleri üretiminde katkısız ve kapayıcı ajan katkılı (Oleik asit, CTAB ve PVP) kullanılarak üretimler gerçekleştirilerek magnezyum boratlar elde edilmiştir. Elde edilen örnekler kullanılarak sulu çözeltilerden Kongo Kırmızısı fotobozunması araştırılmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Hazırlanan magnezyum borat örnekleri X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Geçirimli (transmisyon) elektron mikroskobu (TEM) gibi yöntemlerle karakterize edilmiştir. Sentezlenen katkısız Magnezyum borat örneklerinin XRD sonucunda Admontite "01-076-0540, MgO(B2O3)3(H2O)7" elde edilmiş olup, kapayıcı ajan katkılı üretimlerde ise hem Admontit hem de Magnezyum borat hidrat yapısına sahip "01-076-0539, MgO(B2O3)3(H2O)6" üretilmiştir. Ortaya çıkan Admontit, ve magnezyum borat hidrat monoklinik bir kafes yapısına ve yüksek bir XRD puanına sahiptir. Elde edilen numunelerin SEM ve TEM spektrumları karşılaştırılmıştır. SEM ve TEM görüntüleri incelendiğinde morfolojik yapısı ve tanecik büyüklüğü olarak en uygun CTAB kapayıcı ajan kullanımında gözlemlenmiştir. Farklı konsantrasyonlarda hazırlanan boya çözeltilerine farklı kütlelerde Magnezyum Borat ilave edilerek UV reaktöründe fotobozunma yöntemiyle renk giderimi araştırılmıştır. Kütle (0.01, 0.06 ve 0.10 gram), temas süresi (5, 30 ve 60 dk) ve başlangıç konsantrasyonu (10, 30 ve 50 ppm) parametreleri arasındaki ilişki, yanıt yüzeylerinden biri olarak Box-Behnken tasarımı kullanılarak analiz edilmiştir. Araştırma sonucunda farklı kütlelerdeki magnezyum boratın atıksulardan etkin renk giderimi sağladığı görülmüştür. Fotokatalist başlangıç boya konsantrasyonu, fotokatalist miktarının ve dokusal yapısının fotobozunma kapasitesinde önemli rol oynadığı tespit edilmiştir. Kongo Kırmızısı boyarmadde atıksu arıtımında optimum ekstraksiyon koşulları başlangıç konsantrasyonu 30 ppm, fotokatalist miktarı 0,06 gram ve temas süresi 25 dakika olarak belirlenmiştir. 13 deneyin her birinin hangi koşullar altında yapılması gerektiği üzerinde yapılan Varyans (ANOVA) analizi sonucunda, deneysel çalışmalar sonucunda sistem üzerinde alınan cevaplar doğrultusunda uygun modelin belirlendiği belirlenmiştir. Matematiksel olarak İndirgenmiş Kuadratik Modele uymaktadır. Araştırmalar, potansiyel bir fotokatalist olan magnezyum boratın, boya içeren atık suyun ekstraksiyonunda başarıyla kullanılabileceğini kanıtlamıştır.