Nanomateryalle Zenginleştirilmiş Membran Filtrasyonu ile İçme Suyu Arıtımı
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Aslı Çoban
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Eyüp DEBİK
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada; içme suyu arıtımında etkin bir organik madde ve bakteri giderimi sağlamak amacıyla titanyum dioksit (TiO2) nanomalzemesi ile zenginleştirilmiş bir membran üretimi sağlanmıştır. Bu amaçla çalışmada; modifiye edilmiş hidrotermal sentez yoluyla elde edilen polimer (PEI) kaplı TiO2 nanopartikülleri, kimyasal olarak aşındırılmış polisülfon (Psf) membran ve UVA (ultraviyole-A) aydınlatma ile aşındırılmış polietersülfon (PES) membran yüzeyi üzerine adapte edilmiştir. Bu yolla nanopartikül ile membran yüzeyi arasında kovalent bağ tertip edilerek nanokompozit membranlar elde edilmiş olup bu membranların performansı, organik madde giderimi ve antibakteriyel aktivite açısından değerlendirilmiştir. Doğal organik maddenin hem hümik hem de hümik olmayan kısımlarını temsil eden organik maddeler ile sentetik ham su numuneleri hazırlanarak filtrasyon testleri yapılmış ve gerçek ham su (Terkos) numunesi ile de bu testler tekrarlanmıştır. Kaplanmış membranlar ile hemen hemen bütün filtrasyon setlerinde başarılı giderim verimleri elde edilmiştir. Doğal organik maddenin hümik fraksiyonunu temsil eden hümik asit içeren sentetik ham su numuneleri ile daha yüksek giderim verimleri elde edilirken, hümik olmayan fraksiyonu temsil eden BSA ve dekstran içeren sentetik ham su numuneleri ile daha düşük giderim verimleri elde edilmiştir. 20000 ve 30000 Da MWCO değerine sahip UF membranlar çalışma kapsamında kullanılarak nanokompozit membran geliştirilmiş ve 100-400 Da aralığındaki MWCO değerlerine sahip NF membranlarla giderimi sağlanabilen doğal organik madde giderimi oldukça başarılı bir şekilde giderilmiş olup özellikle hidrofobik fraksiyonun giderimi daha başarılı bir şekilde gerçekleşmiştir. PES yapıdaki nanokompozit membran ile BSA (giderimi zor hidrofilik fraksiyon) literatürdeki verimlerden daha yüksek bir verimle (%42) UVA kullanılmaksızın giderilmiştir. Bütün filtrasyon testleri dikkate alındığında, UVA aydınlatma genel olarak (BSA ile çalışılan set hariç) giderim verimleri üzerinde önemli bir etki göstermemiştir. UVA aydınlatmanın organik madde gideriminde etkili olmaması, giderim mekanizmasının adsorpsiyon prosesiyle gerçekleştiğine işaret etmektedir. Çalışmanın diğer bir aşamasında antibakteriyel aktivite analizi için P.aeruginosa bakterisi kullanılarak inhibisyon bölgesi testi yapılmış olup yüzeyi kaplanarak modifiye edilen nanokompozit membran oldukça güçlü bir antibakteriyel aktivite sergilemiştir.