Fındık kabuğundan hazırlanan aktif karbon ile sulu ortamdan antibiyotik giderimi

Bu tez çalışmasında, fındık kabuğundan elde edilen aktif karbon ile sulu ortamdan sülfametoksazol (SMZ) ve trimetoprim (TMP) antibiyotiklerinin giderimi incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında, aktifleştirici olarak KOH ve K2CO3 birlikte kullanılarak fındık kabuğundan aktif karbon hazırlanmıştır. Hazırlanan aktif karbon BET, FTIR, SEM-EDX, XRD ve elementel analiz ile karakterize edilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında fındık kabuğundan hazırlanan aktif karbon ile sulu ortamdan SMZ ve TMP antibiyotiklerinin giderimi araştırılmıştır. Aktif karbon ile SMZ ve TMP adsorpsiyonu sürecine çözelti pH'ının, aktif karbon miktarının, temas süresinin, başlangıç antibiyotik konsantrasyonunun ve sıcaklığın etkileri incelenmiştir. SMZ ve TMP adsorpsiyonu için uygun pH değerleri sırasıyla pH 4 ve pH 7 olarak belirlenmiştir. Her iki antibiyotik için başlangıç antibiyotik konsantrasyonunun arttırılmasıyla antibiyotik adsorpsiyon veriminin azaldığı, adsorpsiyon kapasitesinin ise arttığı belirlenmiştir. 10 mg/L başlangıç antibiyotik konsantrasyonunda ve 30 oC sıcaklıkta SMZ ve TMP giderim verimleri sırasıyla %99.2 ve %99.9 olarak bulunmuştır. Maksimum adsorpsiyon verimi ve kapasitesi 50 oC sıcaklıkta elde edilmiştir. 30, 40 ve 50 oC'de her bir antibiyotik için elde edilen deneysel sonuçlar Langmuir ve Freundlich izotermlerine uygulanmıştır. Her iki antibiyotik için Langmuir modelin adsorpsiyon dengesini daha iyi tanımladığı gözlenmiştir. Langmuir modeline göre, 30, 40 ve 50 oC sıcaklıklarda SMZ antibiyotiği için aktif karbonun maksimum adsorpsiyon kapasitesi (qmax) sırasıyla 212.77, 238.09 ve 256.41 mg/g olarak belirlenmiştir. Aynı sıcaklıklarda TMP antibiyotiği için 121.95, 129.87 ve 140.85 mg/g olarak hesaplanmıştır. Aktif karbon ile SMZ ve TMP antibiyotiklerinin adsorpsiyonunda elde edilen deneysel sonuçlar birinci ve ikinci derece kinetik modellerine uygulanarak kinetik sabitleri hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar, aktif karbon tarafından SMZ ve TMP adsorpsiyonunun yalancı ikinci dereceden kinetik modeli takip ettiğini göstermiştir. SMZ ve TMP düşük pH şartında birlikte giderimi etkili bir şekilde sağlanmıştır. Çalışmadan elde edilen sonuçlar, fındık kabuğundan hazırlanan aktif karbonun SMZ ve TMP gideriminde etkili olduğunu ortaya koymuştur. Sonuç olarak, bu aktif karbon, kirlenmiş sulardan SMZ ve TMP'nin etkili bir şekilde uzaklaştırılmasında umut verici bir adsorbent olarak kullanılabilir.