Biyojenik fe3o4 manyetik nanopartiküllerin hazırlanması, karakterizasyonu ve kristal viyole boyar maddesini uzaklaştırma karakteristiklerinin incelenmesi

Kristal viyole (KV) katyonik bir boya olup, koyu yeşil, parlak kristalli bir yapıya sahiptir. Baskılamada kullanılan KV kağıt ve elyafların boyanmasında (ipek, yün, deri ceketler, jüt ve pamuk), matbaa mürekkebi, veteriner ilaçları ve gübre üretiminde kullanılmaktadır. Katyonik yapısı nedeniyle hücre üzerindeki negatif yüklü reseptörlere bağlanarak hücre ölümüne yol açan, aynı zamanda mutajenik özelliğe sahip kanserojen bir boyarmaddedir. Az miktarda tüketilmesi (1 mg/L'den daha az) solunum rahatsızlığı, nefes darlığı, hırıltı gibi rahatsızlıklara neden olmaktadır. Bu tez çalışmasında KV adsorpsiyonuna yönelik düşük maliyetli ve adsorplama kapasitesi yüksek biyojenik yeni bir adsorban geliştirmek amacıyla zeytin atıklarından toplanan zeytin çekirdeklerinden yararlanarak manyetik Fe3O4 nanopartiküller (Z-MNP) hazırlandı. Hazırlanan Z-MNP'nin karakterizasyonları Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), Örnek Titreşimli Manyetometre (VSM), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM) ve X-Ray Diffraction (XRD) ve Enerji Dağılım X-Işını Spektrometresi (EDX) ile gerçekleştirildi. Daha sonra Z-MNP manyetik nanopartiküller, sulu çözeltiden KV'nin uzaklaştırılması için adsorban olarak kullanıldı. Adsorpsiyon çalışmalarında temas süresi, başlangıç pH, pHpzc, başlangıç derişimi gibi parametreler çalışılmıştır. Temas süresi 90 dk, pH: 6,0, pHpzc: 5.978, başlangıç boya derişimi ise 25 °C'de 10 mg/L olarak bulundu. KV'nin Z-MNP desorpsiyonu çalışmalarında etil alkolün 2, 4 ve 24 saatler için diğer desorbentlere göre daha iyi desorpsiyon ajanı olduğu bulundu. Kinetik çalışmalarda yalancı ikinci derece (Ho- Mckey) kinetik modelin uygun olduğu belirlendi. Kristal viyolenin Z-MNP üzerine adsorpsiyonuna ilişkin Ea değeri 6.09 kJ/mol (25.50 kcal/mol) olarak hesaplandı. Aktivasyon entalpisi (ΔH#) ve aktivasyon entropisi (ΔS#) değerleri sırasıyla 0.23 kJ/mol ve -176,84 J/molK olarak hesaplandı. Aktivasyon serbest enerjisi (ΔG#) 298, 308 ve 318 K'de sırasıyla 52.72, 54.49 ve 56.26 kj/mol olarak hesaplandı.