Domates posası ve onun magnetit nanopartikülleri ile yüklü nanokompozitinin sulu çözeltiden bazı organik kirliliklerin uzaklaştırılmasında kullanılması

21. yüzyılın teknolojisi, malzemelerin nanometre mertebesine küçültülerek şu anki verimliliklerinin arttırılması ve belirli bir amaca hizmet edebilecek işlevsellikte yeni malzemeler, aygıtlar ve sistemler üretilmesi yönünde ilerlemektedir. Malzeme boyutu nanometre seviyesine indirildiğinde, parçacıkların yüzey özelliklerinde ve birbirleri arasındaki etkileşimlerinde meydana gelen değişmeler, yapıda yeni ve üstün özelliklerin ortaya çıkmasına neden olarak; nano yapılı malzemelerin elektronik, optik, biyomedikal ve biyoteknolojik uygulamalarda git gide artan bir şekilde kullanılır hale gelmesini sağlamaktadır. Son yıllarda, biyomedikal ve biyoteknolojik uygulamalarda kullanılmalarına yönelik araştırmaların üzerinde yoğunlaştığı nano yapılı malzemeler arasında, manyetik özellik sergileyen nanoparçacıklar önemli bir yer edinmiştir. Manyetik nanoparçacıkların diğer bir önemli uygulaması, sulu ortamdaki boyarmaddeler, ağır metaller gibi kirleticilerin adsorpsiyon yöntemiyle uzaklaştırılmasıdır. Endüstriyel atık suların içerisinde bulunan birçok kimyasal madde, çevreyi ve insan sağlığını olumsuz yönde etkilemektedir. Bu atık sularda bulunan kirleticilerin uzaklaştırılması çeşitli fiziksel, kimyasal ve biyolojik yöntemlerle gerçekleştirilmektedir ve bu yöntemlerin etkili olma derecesi, kirleticinin türüne ve atık suyun bileşimine bağlı olarak değişebilmektedir. Ayrıca, yöntemin maliyeti ve süresi de, uygulanabilirliği üzerinde etkilidir. Atık su arıtımında kullanılan tekniklerden biri olan adsorpsiyon, farklı türdeki kirleticilere uygulanabilmesi, daha düşük maliyetli ve kolay olması nedeniyle yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Son yıllarda, çevreyi koruma amacıyla yapılan bilimsel çalışmalarda manyetik parçacıklarla gerçekleştirilen manyetik ayırma tekniği oldukça yaygın bir biçimde kullanılmaktadır. Ayırma-saflaştırma işlemlerinde kullanılan manyetik özellik içeren maddelerin kolay sentezlenebilen, düşük maliyetli ve çevreye zarar vermeyen maddelerden seçilmesi beklenir. Yer kürede en çok bulunan manyetik özelliğe sahip demir bileşikleri magnetit ve maghemittir. Bu bileşikler manyetik özelliğe sahip olmasından dolayı ayırma-saflaştırma uygulamalarında manyetik etki sağlamak amacıyla geniş ölçüde kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, domates posasına (DP) magnetit (FeCl2 ve FeCl3) nanoparçacıklar yüklenerek yeni bir manyetik nanokompozit adosorplayıcı (MDP) hazırlandı. DP ve MDP'nin bazı kimyasal ve fiziksel özellikleri belirlenerek karakterize edildi. Ayrıca, her iki adsorplayıcının sulu çözeltiden katyonik ve anyonik boyarmaddelerini uzaklaştırma yeteneğini test etmek için model olarak seçilen Metilen Mavisi (MM) ve Reaktif Mavisi 19 (RM19) boyarmaddeleri ile kesikli adsorpsiyon çalışmaları yapıldı. Adsorpsiyon koşullarını optimize etmek için pH, adsorplayıcı miktarı, başlangıç boyarmadde derişimleri, sıcaklık ve iyonik güç gibi parametrelerin etkileri incelendi. Adsorplayıcılar ve kullanılan boyarmaddeler arasındaki etkileşimi fizikokimyasal olarak değerlendirmek için kinetik ve izoterm çizimlerinden yararlanarak adsorpsiyon sistemine ilişkin kinetik, izoterm ve termodinamik parametreler belirlendi. Bundan başka, adsorpsiyon mekanizmasını aydınlatmak için adsorplayıcıların adsorpsiyon sonrası SEM ve FTIR spektroskopik analizleri yapıldı ve yorumlandı.