Sulardan ağır metal giderimi için nanofibriler filtrelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Nanoteknoloji ve Nanotıp A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2012
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EDA YALÇIN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): NECDET SAĞLAM
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Endüstriyel atıkların en başında gelen ağır metaller, yüksek toksisiteleri nedeniyle atık sulardan arıtılması gereken en önemli unsurların başında gelmektedir. Atık sulardan ağır metallerin arıtımı için geliştirilecek yapıların sahip olması gereken en önemli özelliklerinden biri olan biyouyumluluk ve düşük maliyet, doğal malzemelerin tercih edilme sebebi olmaktadır. Bunun yanı arıtımda kullanılacak yapının veriminin yüksek olması için yüksek yüzey alan/hacim oranına ve yüksek poroziteye sahip olması gerekmektedir. Bu özellikler su arıtımında nanofibriler yapıları ayrıcalıklı hale getirmektedir.Bu çalışmada, elektrospin yöntemi ile ipek/naylon-6 polimerlerinin homojen karışımından nanofibriler membranlar elde edilmiştir. Membranların divalent ağır metaller üzerindeki afinitesinin arttırılması için kalsiyum fosfat bileşikleri ile modifiye edilerek nanofibriler filtreler geliştirilmiştir. Kalsiyum fosfat bileşikleri ile modifiye edilen ipek/naylon-6 nanofibriler membranlar; ATR-FTIR, SEM, EDXS, XPS ve mekanik test cihazları ile karakterize edilmiştir. Nanofibriler filtreler üzerindeki kalsiyum fosfat bileşiklerinin varlığı alizarin kırmızı boyama tekniği ile analiz edilmiş ve hazırlanan filtrelerin sitotoksisite testleri yapılarak canlılar için toksik etkisinin olmadığı gösterilmiştir.Adsopsiyon çalışmaları için; pilot uygulama olarak, bakır (Cu+2) ağır metali seçilmiştir. Optimizasyon çalışmalarında, başlangıç bakır konsantrasyonun, pH'ın, akış hızının ve yüzey alanının bakır adsorpsiyonu üzerine etkileri ASS (Atomik adsorpsiyon spektroskopi) ile incelenmiş ve optimum verimin pH 5.0'de, 30mg/l (ppm) başlangıç bakır konsantrasyınunda, 0.1ml/dk akış hızında ve yüzey alanının da 7 adet 1cm2'lik parçalar halinde kesilmiş filtrelerin oluşturulduğu sistemde, olduğu gösterilmiştir. Optimum koşullarda kapalı sistem ile elde edilen bakır adsorpsiyonunun %32, kesikli sistem ile elde edilen bakır adsorpsiyonunun ise %77 olduğu görülmüştür. Desorpsiyon çalışmaları için farklı çözeltiler kullanılmış ve 0.1M NaCl ve 0.1M NaOCl çözeltilerinin kalsiyum fosfat bileşiklerine zarar vermeden %11 bakır desorpsiyon verimi sağladıkları gözlenmiştir. Bu çalışma TUBİTAK tarafından desteklenmiştir. Proje numarası: 111T671Anahtar sözcükler: İpek, naylon-6, kalsiyum fosfat bileşikleri, nanofiber, bakır, adsorpsiyon, desorpsiyon