Gözenekli indirgenmiş grafen/aktif karbon (rGO/AC) kompozit aerojel eldesi ve sulu çözeltilerden boyar madde adsorpsiyon çalışması

Endüstriyel tekstil ve boya fabrikası atık suları büyük miktarlarda katyonik boya maddesi içeriğiyle çevre kirliğine sebep olmaktadır. Bu nedenle bu tez çalışmasında indirgenmiş grafen/aktif karbon katkılı PVDF aerojel (rGO/AC/PVDF) hazırlandı. Bu çalışmada hafiflik ve gözenekli yapısından dolayı adsorbent malzeme aerojel olarak tercih edildi. Aerojel Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektrometre (FTIR) ile karakterize edildi. Aerojelin gözenek boyutu ise BET (Brunauer-Emmett-Teller) analizi ile tespit edildi. Hazırlanan adsorban, metilen mavisini (MB) sulu çözeltilerden adsorpsiyon işlemiyle uzaklaştırmak için kullanıldı. Ayrıca aerojelin adsorbent dozu, temas süresi, pH, sıcaklık ve başlangıç boya konsantrasyonu gibi değişen parametrelerde metilen mavisi adsorpsiyonu üzerindeki etkileri incelendi. Atık sularda metilen mavisi adsorpsiyonunda pH ayarlaması olmaksızın adsorpsiyonun yapılması dikkate alınarak bu çalışmada da pH 7'de bütün adsorpsiyon çalışmaları yapıldı. pH 7'de optimum şartlarda adsorban miktarı ile birlikte metilen mavisi giderimi artmıştır. Başlangıç MB konsantrasyoun 33 mg/L için optimum şartlarda (10 g/L rGO/AC/PVDF aerojel, 200 rpm, 120 dakika, 25 oC) %84,135 adsorbsiyon verimi elde edilmiştir. Çalışma da aerojelin MB adsorpsiyonunu açıklamak amacıyla Langmuir, Freundlich ve Temkin modelleri seçilmiş, adsorbentin teorik kapasitesi, enerjisi ve adsorbsiyonun türü ile ilgili bilgi edinmek için denge verileri izoterm modellerine uygulanmıştır. Adsorbsiyon denge verilerinin Langmuir izotermine daha uygun olduğu belirlenmiştir. Langmuir izotermi ile maksimum adsorpsiyon kapasitesi, 2,73 mg.g -1 deneysel maksimum adsorpsiyon kapasitesi 2,568 mg.g -1 olarak belirlenmiştir. Adsorpsiyon kinetiği yalancı birinci derece (PFO) ve yalancı ikinci derece (PSO) hız denklemine uyumluluğu ile araştırılmış, adsorpsiyon hızının yalancı ikinci derece modeline daha uygun olduğu belirlenmiştir.