Suları kirleten yağların temizlenmesindelignoselülozik atıklardan üretilmiş selüloz bazlımodifiye süngerlerin kullanılması

Artan endüstriyel faaliyetler ve petrol sızıntıları, su ekosistemleri için ciddi bir tehdit oluşturan yağ kirliliğini önemli bir çevre sorunu haline getirmiştir. Bu çalışmanın amacı, sürdürülebilir ve düşük maliyetli bir çözüm olarak lignoselülozik atıklardan selüloz bazlı, modifiye edilmiş süngerler üretmek ve bu süngerlerin sudan yağ temizleme performansını değerlendirmektir. Bu kapsamda, tarımsal ve orman endüstrisi atıkları gibi yenilenebilir kaynaklardan elde edilen selüloz lifler, kriyojenik dondurma ve liyofilizasyon yöntemleri kullanılarak üç boyutlu gözenekli bir sünger yapısına dönüştürülmüştür. Üretilen süngerlerin yüzey özelliklerini iyileştirmek ve hidrofilik karakterlerini hidrofobik hale getirmek amacıyla steoril klorit ile esterifikasyon reaksiyonu gerçekleştirilmiştir. Bu kimyasal modifikasyon ile süngerlerin suyu itme yeteneği artırılmış, yalnızca yağları seçici biçimde adsorplama özelliği kazandırılmıştır. Malzemelerin yapısal, morfolojik ve kimyasal özellikleri Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), temas açısı ölçümleri ve yüzey enerjisi analizleri ile detaylı olarak karakterize edilmiştir. FTIR analizleri, modifikasyon sonucunda sünger yüzeyinde yeni fonksiyonel grupların oluştuğunu doğrulamış; SEM görüntüleri ise malzemenin gözenekli yapısını ve liflerin düzgün dağılımını ortaya koymuştur. Temas açısı testleri, modifiye süngerlerin su ile temas açısının 140°'nin üzerine çıktığını, yani süngerin süperhidrofobik özellik kazandığını göstermiştir. Modifiye selüloz süngerler, motor yağı, bitkisel yağ, dizel, toluen gibi farklı yağ ve kimyasallarla yapılan adsorpsiyon deneylerinde test edilmiştir. Süngerlerin kendi ağırlıklarının 12 ila 17 katı arasında değişen oranlarda yağ emebildiği ve bu kapasitenin tekrarlanan kullanımda da büyük ölçüde korunduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca, süngerler mekanik sıkma ve düşük devirli santrifüj işlemleri ile on döngüye kadar rejenerasyona uğratılmış ve adsorpsiyon performanslarında %85'in üzerinde verimlilik korunmuştur. Bu sonuçlar, lignoselülozik atıklardan üretilen selüloz süngerlerin yalnızca çevre dostu ve ekonomik değil, aynı zamanda yüksek performanslı bir yağ tutucu malzeme olduğunu göstermektedir. Elde edilen bulgular, bu tür malzemelerin petrol sızıntılarının temizlenmesinde ve endüstriyel atık suların arıtılmasında geleneksel yöntemlere kıyasla etkili ve sürdürülebilir bir alternatif oluşturabileceğini ortaya koymaktadır.