Atık su uygulamalarına yönelik biyomalzeme katkılı çift fonksiyonlu manyetik nanokompozit sentezi

Sanayileşmenin plansız ve hızlı yayılımı nedeniyle temiz su kaynakları ciddi oranda kirlenmektedir. Özellikle tekstil endüstrisi üretimlerine bağlı olarak oluşan atık su miktarı her geçen gün artmakta ve dünya çapında su kirliliğine neden olmaktadır. Dünya genelinde sınırlı miktarda bulunan ulaşılabilir temiz su rezervlerinin çeşitli toksik maddelerle kirlenmesi insan ve diğer tüm canlıların yaşamı için endişe vericidir. Bu sebeple tekstil endüstrisi başta olmak üzere endüstrinin birçok alanında yaygın olarak kullanılan Metilen Mavi (MM) ve Parlak Mavi R (PMR) boyar maddelerinin atık sulardan giderimi amaçlanmıştır. Seçilen boyaların adsorpsiyon ve fotokatalitik degradasyon prosesleri kullanılarak giderimi için üç farklı manyetik nanokompozit malzeme (MNK) tasarlanmıştır. Yapılan tez çalışmasında, adsorpsiyon prosesi için; molar birleşme oranı 1:1:1:1 olan Fe3O4/ZnO/CuO/ Gleditsia triacanthos (MNK1) ve Fe3O4/ZnO/CuO/Cynara scolymus (MNK2) olmak üzere iki farklı nanoadsroban sentezlenmiştir. Gerçekleştirilen ön denemeler sonucunda elde edilen veriler doğrultusunda çalışmanın MNK1 ile sürdürülmesine karar verilmiştir. MNK1 ile MM boyar maddesinin su ortamından adsorpsiyonla giderimi için kesikli sistemde; pH, adsorban miktarı, adsorbat derişimi, temas süresi, tuz etkisi, adsorpsiyon-desorpsiyon döngüsü ve gerçek atık su parametreleri çalışılmıştır. MM için optimum adsorpsiyon koşulları; 0,05 g adsorban miktarı için, 60 dk. temas süresi, 25 mg L-1 adsorbat derişimi ve pH: 7,17 (boya çözeltisinin orijinal pH değeri) olarak belirlenmiştir. Fotokatalitik degradasyon prosesi için; molar birleşme oranı 1:1:5:1 olan Fe3O4/ZnO/5CuO/ Gleditsia triacanthos (MNK3) nano fotokatalizörü sentezlenmiştir. PMR için optimum fotokatalitik degradasyon koşulları; 254 nm dalga boyu ışıkta, 0,02 g fotokatalizör miktarı, 120 dk temas süresi, 25 mg L-1 adsorbat derişimi ve pH: 7,54 (boya çözeltisinin orijinal pH değeri) olarak seçilmiştir. Adsorpsiyon verileri yalancı birinci dereceden, yalancı ikinci dereceden, tanecik içi difüzyon kinetik modelleri ve Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevic (D-R) izoterm modelleri ile değerlendirilmiştir. MNK'lerin karakterizasyonu, SEM, FT-IR, UV/GB, Zeta Potansiyeli, DLS ve Mössbauer Spektroskopisi ile gerçekleştirilmiştir. MNK'lerin, sitotoksisitelerinin analizinde MTT (3-(4,5-dimetildiyazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolyum bromür) ve LDH (Laktat Dehidrogenaz) teknikleri kullanılmıştır. Anahtar Kavramlar: Atık su, boyar madde giderimi, manyetik nano kompozitler, fotokatalitik degradasyon, adsorpsiyon Bilim Kodu: 91520