Metil turuncusu boyasının iletken polimer esaslı kompozitler kullanılarak adsorpsiyon yöntemiyle sulu çözeltilerden uzaklaştırılması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2026
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: İREM GAZDAĞLI
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Birol Işık
Eş Danışman: Volkan Uğraşkan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasında polipirol/grafitik karbon nitrür (PPy/g-C3N4) kompoziti kullanılarak sulu çözeltilerden anyonik metil turuncusu boyasının adsorpsiyon yöntemiyle uzaklaştırılmasına ait deneysel çalışmalar gerçekleştirildi. Öncelikle belli miktarda polipirol, polipirole göre ağırlıkça %10-20-30 olacak şekilde grafitik karbon nitrür ile katkılandırılarak sentezlendi. Sentez sonucunda yıkanıp kurutularak adsorban olarak kullanıma hazır hale getirildi. Ardından adsorpsiyon deneyleri 2-12 pH, 20-60 mg/L konsantrasyon, 0-180 dakika temas süresi, 0,01- 0,20 g/50 mL adsorban miktarı aralığında ve 110 rpm karıştırma hızında yürütülerek adsorpsiyon süreci için optimum koşullar belirlendi. Ardından denge ve kinetik çalışmaları gerçekleştirildi. Adsorpsiyon denge çalışmalarından elde edilen ham veriler Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich (D-R), Sips ve Temkin izoterm modellerine, adsorpsiyon kinetik çalışmalardan elde edilenler ise yalancı birinci derece, yalancı ikinci derece ve partikül içi difüzyon modellerine uygulandı. Adsorpsiyon deneyleri farklı sıcaklıklarda yürütülerek adsorpsiyon termodinamiği incelendi. Çalışma sonunda deneysel veriler ve hata analizleri de değerlendirilerek adsorpsiyon prosesine en uyumlu izoterm modelinin Sips izotermi olduğu, kinetik modellerden ise yalancı ikinci derece kinetik modele uyum sağladığı gözlemlendi. Ayrıca en yüksek adsorpsiyon kapasitesi %30 polipirol/grafitik karbon nitrür kompozitiyle Langmuir izoterminden 38,26 mg/g, Sips izoterminden ise 37,96 mg/g olarak hesaplandı. Termodinamik hesaplamalar sonucunda %30 oranındaki kompozit için entalpi değeri 16,86 kJ/mol olarak bulundu ve bu da sürecin endotermik olarak gerçekleştiğini gösterdi. Gibbs serbest enerji değeri ise 298 K' de -29,67 kJ/mol olarak bulundu ve bu da adsorpsiyonun istemli olarak gerçekleştiğini gösterdi. Tuz konsantrasyonunun adsorpsiyon süreci üzerindeki etkisi NaCl, NaNO3, Na2SO4 ve CaCl2 kullanılarak gerçekleştirildi. Musluk suyu, içme suyu ve damıtılmış su için giderim yüzdeleri sırasıyla %92,8, %95,0 ve %95,9 idi. Yeniden kullanılabilirlik çalışmalarından, adsorbanların 6 döngüye kadar etkili bir şekilde tekrar tekrar kullanılabileceği görüldü. Yapılan bu çalışma polipirol grafitik karbon nitrür kompozitinin metil turuncusu toksik boyasını ortamdan gidermek için etkili bir adsorban olduğunu gösterdi.