Novel analytical strategies for the determination of endocrine disruptive compounds in antarctic samples, removal of cadmium from wastewater and biosynthesis of gold nanoparticles
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Buse Tuğba ZAMAN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Sezgin Bakırdere
Eş Danışman: Emine Gülhan Bakırdere
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Kirleticiler, başta Çevre Mühendisliği ve Kimya olmak üzere birçok disiplin için endişe kaynağıdır. Klasik arıtma teknolojileri bu kirleticileri çevresel matrikslerden etkili bir şekilde uzaklaştırma kapasitesine sahip olmadığından, arıtma öncesi ve sonrası çevresel numunelerde doğru ve hassas bir şekilde belirlenmesi, uzaklaştırma verimliliğinin tam olarak değerlendirilmesinde onlarca yıldır önemli bir konu olmuştur. Bu kirleticiler, geleneksel analitik tekniklerle kolayca tespit edilemeyen çok düşük konsantrasyonlarda atık su, içme suyu, yüzey suyu ve yeraltı suyunu kirletebilir. Son yıllarda, hem katı hem de sıvı ekstraksiyon yöntemleri, daha az zaman ve emek gerektiren prosedürler elde etmek için kullanılmıştır. Bu tez, endokrin bozucu bileşikler, pestisitler, ağır metaller ve hormonlar gibi eser analitlerin belirlenmesi için çok doğru ve kesin sonuçlar veren teknikler kullanarak hassas ve yenilikçi analitik yöntemler geliştirmeyi ve bu analitlerin yenilikçi prosedürlerle sentezlenen nanomalzemeler kullanılarak atık su örneklerinden uzaklaştırılmasını amaçlamaktadır. Tezin ilk bölümünde, Antarktika bölgesinden elde edilen kaya, toprak, su, yosun ve dışkı gibi örneklerde seçilmiş endokrin bozucu kimyasallar (EDC'ler) ve pestisitler eş zamanlı olarak tayin edilmiştir. Bir gaz kromatografisi-kütle spektrometresi (GC-MS) sistemi ile birleştirilmiş sprey destekli damlacık oluşumu tabanlı sıvı faz mikroekstraksiyon (SADF-LPME) yöntemi, her değişkenin optimum parametrelerini belirlemek için kapsamlı tek değişkenli optimizasyon deneyleri gerçekleştirilerek geliştirilmiştir. Sistemlerin analitik sonuçları, optimum koşullar altında hedeflenen yirmi dokuz EDC ve pestisitin taranması ve izlenmesi amacıyla doğrulanmıştır. Önerilen yöntemlerin doğruluğunu ve kesinliğini değerlendirmek için geri kazanım testleri yapılmıştır. Karmaşık gerçek numunelerin matriks etkisine ortadan kaldırmak için matriks eşleştirme kalibrasyon stratejileri kullanılmış ve bu da kantitatif ölçümlerin doğruluğunu artırmıştır. Ayrıca, endokrin bozucu kimyasalların (EDC'ler) ve pestisitlerin potansiyel kontaminasyonunu değerlendirmek için Antarktika'daki Horseshoe ve Faure Adaları'ndan elde edilen çevresel numuneler üzerinde analizler yapılmıştır. İkinci bölümde, atık sulardan kadmiyum giderimi için yenilikçi bir nanomalzeme bazlı kesikli tip adsorpsiyon arıtma prosedürü geliştirilmiştir. Manyetik CuFe2O4 nanopartikülleri kolay ve hızlı bir birlikte çöktürme yöntemi kullanılarak sentezlenmiş ve arıtma yönteminde adsorban olarak kullanılmıştır. Kadmiyum iyonları ve adsorban arasındaki etkileşim için en uygun koşulları elde etmek amacıyla sistem değişkenleri kapsamlı tek değişkenli deneylerle optimize edilmiştir. Yüzde giderim verimi (%RE) sentetik atık su numuneleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Ayrıca, adsorpsiyon mekanizmasını göstermek amacıyla Langmuir izoterm modellemesi geliştirilen yönteme uygulanmıştır. Son bölümde, Padina pavonica makro-alg özütü kullanılarak altın nanopartiküller (GNP) için bir biyosentez yaklaşımı oluşturulmuştur. Sentez koşulları optimize edilmiş ve GNP'ler için uygulanan koşulların oluşumu ve etkinliği, GNP'lerin 542 nm'deki spesifik yüzey plazmon rezonans piki kullanılarak bir UV-vis spektrometresi ile izlenmiştir. Biyojenik GNP'lerin toksikolojik profili hücre canlılığı ve DNA hasar tespit testleri kullanılarak incelenmiştir.