Demlenmiş çay atığı ve fındık kabuğundan biyokömür üretimi, karakterizasyonu ve bazı ağır metallerin zenginleştirilmesinde kullanımı

Bu tez çalışmasında, çevresel su numunelerinde eser düzeyde bulunan Cd(II), Pb(II), Ni(II) ve Co(II) iyonlarının Alevli Atomik Absorpsiyon Spektrofotometresi (FAAS) ile tayini öncesinde, bulundukları ortamdan ayrılması ve zenginleştirilmesi amacıyla katı faz ekstraksiyonu (SPE) yöntemleri geliştirilmiştir. Bu kapsamda düşük maliyetli biyokütle kaynakları olan demlenmiş çay atığı ve fındık kabuğundan piroliz yöntemiyle biyokömürler elde edilmiş ardından demlenmiş çay atığı biyokömürü (DÇAB) ve fındık kabuğu biyokömürü (FKB) manyetik nanopartiküller ile modifiye edilerek yeni manyetik kompozit adsorbanlar sentezlenmiştir. Sentezlenen adsorbanların yapısal ve yüzey özellikleri çeşitli enstrümantal yöntemlerle karakterize edilmiştir. Adsorpsiyon ve desorpsiyon verimini etkileyen sulu çözelti pH'ı, adsorban miktarı, temas süresi ile desorpsiyon çözeltisinin türü ve derişimi gibi deneysel parametreler, DÇAB/Fe3O4 adsorbanı için Merkezi Kompozit Tasarım (MKT) yaklaşımı kullanılarak optimize edilmiş ve elde edilen deneysel veriler kullanılarak yüzde geri kazanımı tahmin edebilen Yapay Sinir Ağı (YSA) tabanlı bir model geliştirilmiştir. DÇAB/CoFe2O4 ve FKB/NiFe2O4 adsorbanları için ise optimizasyon çalışmaları tek değişkenli yaklaşım (OVAT) kullanılarak yürütülmüştür. Geliştirilen yöntemin analitik performansı, zenginleştirme faktörü (ZF), bağıl standart sapma (BSS), gözlenebilme sınırı (GS) ve tayin sınırı (TS) kriterleri temel alınarak incelenmiştir. Sentezlenen adsorbanların maksimum adsorpsiyon kapasiteleri, Langmuir izoterm modeli kullanılarak her bir analit iyonu için belirlenmiş olup; DÇAB/Fe3O4 adsorbanında Cd(II) için 79.4 mg g-1, DÇAB/CoFe2O4 adsorbanında Cd(II), Pb(II) ve Ni(II) için sırasıyla 69.4, 185.2 ve 45.2 mg g-1, FKB/NiFe2O4 adsorbanında ise Cd(II), Pb(II) ve Co(II) için 20.4, 28.2 ve 21.7 mg g-1 olarak hesaplanmıştır. Farklı çevresel su numunelerinde gerçekleştirilen analit ekleme/geri kazanım testleri ile yöntemin doğruluğu ve güvenilirliği ortaya konulmuştur.