FE3O4-ÇDKNT yapısının sentezlenmesi ve sulu çözeltilerden antibiyotik gideriminde kullanımının incelenmesi

Bu çalışmada, insan ve veteriner tıbbi uygulamalarında sıklıkla kullanılan sülfametoksazol (SMZ) ve oksitetrasiklin (OTC) antibiyotiklerinin sulu çözeltilerden manyetik çok duvarlı karbon nanotüpler (Fe3O4-ÇDKNT) kullanılarak giderimi incelenmiştir. Fe3O4-ÇDKNT sentezi, kimyasal ortak çöktürme yöntemiyle gerçekleştirilmiştir ve tüm deneyler Cevap Yüzey Yöntemi (CYY) kullanılarak modellenmiştir. Modelleme çalışmasında cevap değişkeni olarak seçilen antibiyotik giderim yüzdesi üzerine etkin olan parametreler, çözelti başlangıç pH'ı, antibiyotik konsantrasyonu, Fe3O4-ÇDKNT konsantrasyonu ve temas süresi olarak seçilmiştir. Varyans analizleri (ANOVA) sonucunda SMZ ve OTC giderimleri için yüksek regresyon katsayıları elde edilmiştir. SMZ ve OTC antibiyotiklerinin sulu çözeltilerden Fe3O4-ÇDKNT ile giderimi üzerine sıcaklığın etkisini incelemek amacıyla farklı sabit sıcaklıklarda (20, 30, 40 ve 50 oC) süreye bağlı olarak deneyler gerçekleştirilmiştir. Bu veriler sözde I. mertebe ve sözde II. mertebe adsorpsiyon kinetik modellerine uygulanmıştır ve proseslerin sözde II. mertebeden kinetik modele daha iyi uyduğu belirlenmiştir. İzoterm çalışmaları sonucunda, SMZ adsorpsiyonunun Langmuir ve Redlich-Peterson izotermine, OTC adsorpsiyonunun ise Freundlich ve Redlich-Peterson izotermine daha iyi uyum gösterdiği belirlenmiştir. Adsorpsiyon prosesleri için termodinamik parametreler (ΔH°, ΔG°, ΔS°) değerlendirilmiştir. ΔH° değerleri SMZ ve OTC giderimleri için sırasıyla, -16.08 ve -17.44 kJ/mol olarak hesaplanmıştır. Sonuçlar, adsorpsiyon proseslerinin ekzotermik olduğunu göstermiştir. SMZ ve OTC adsorpsiyon deneylerinin yapıldığı tüm sıcaklıklarda ΔG° değerlerinin negatif olduğu görülmüştür. Bu durum belirtilen sıcaklıklarda proseslerin kendiliğinden gerçekleştiğini göstermiştir. Elde edilen ΔS° değerlerinin pozitif olması SMZ ve OTC moleküllerinin Fe3O4-ÇDKNT yüzeyine rastgele adsorplandıklarını göstermiştir. Ayrıca, sentezlenen Fe3O4-ÇDKNT'lerin karakterizasyonu için SEM, FTIR, BET yüzey alanı ve pHzpc analizleri yapılmıştır. Karakterizasyon çalışmalarıyla hem sentezlenen Fe3O4-ÇDKNT'in hem de adsorpsiyon sonrası Fe3O4-ÇDKNT'in yüzey ve fonksiyonel özelliklerinin durumu ortaya konulmuştur.