Kitosan ve halloysit bazlı nanopartiküller kullanılarak kesikli karıştırmalı kaplarda adsorpsiyon yoluyla sulu ortamlardan antibiyotik giderimi

Bu tez çalışması kapsamında kitosan ve aljinat polimerleri kullanılarak halloysit bazlı kompozitler sentezlenmiş ve bu kompozitler ile tetrasiklin antibiyotiği içeren çözeltilerde kesikli karıştırmalı kaplarda adsorpsiyon çalışmaları yapılmıştır. Halloysit/ kitosan kompozitler ve halloysit/ aljinat hidrojel küreler sentezlendikten sonra, partiküllerin kristal yapılarının incelenmesi ve kompozitleştirme sonucu oluşan yapıların karşılaştırılması amacıyla XRD (X Işını Kırınım) analiz metodu, yüzey morfolojilerini anlamak amacıyla SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu) ve TEM (Geçirimli Elektron Mikroskobu), bağlanmaların gerçekleştiği grupların saptanması amacıyla FTIR ( Fourier Dönüşümlü Infrared Spektrofotometre) ve sıcaklığın yapısal etkilerini gözlemlemek için TGA (Termogravimetrik Analiz)-DTG (Diferansiyel Termogravimetrik Analiz) ve DSC (Diferansiyel Taramalı Kalorimetre) analizleri yapılmıştır. Adsorpsiyon çalışmalarında kullanılan halloysit/ kitosan kompozitler ve halloysit/ aljinat hidrojel küreler ile gerçekleştirilen adsorpsiyon sonuçları, halloysit, kitosan nanopartiküller ve aljinat kürelerin tek başına sorbent olarak kullanıldığı adsorpsiyon sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Halloysit nanotüplerin sorbent olarak kullanıldığı sistemde en yüksek tetrasiklin adsorpsiyon verimi %73.53 olarak pH 5.00 ortamında saptanmıştır. Kitosan nanopartiküller ve aljinat hidrojel kürelerin sorbent olarak kullanıldığı sistemlerde ise adsorpsiyon verimleri oldukça düşüktür. Maksimum tetrasiklin adsorpsiyon verimliliği, pH 8.50' de, halloysitin kitosana kütle oranının 3:1 olduğu kompozit ile % 88.28 olarak elde edilmiştir. Halloysit nanotüpler ile aljinatın farklı kütle oranlarda birleştirilmesiyle sentezlenen kompozit hidrojel kürelerin sorbent olarak kulanıldığı sistemlerde halloysitin aljinata en uygun kütle oranı 3:1 olarak belirlenmiş ve pH 2.80 değerinde%73.06 adsorpsiyon verimine ulaşılmıştır. Bu tez kapsamında halloysit nanotüpler, halloysit/ kitosan nanokompozitler ve halloysit/ aljinat hidrojel kürelerin tetrasiklin adsorpsiyonunun Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon modellerine uyumu incelenmiştir. Halloysit nanotüpler ile tetrasiklin adsorpsiyonunda deneysel verilerin en iyi uyum gösterdiği modelin Langmuir Modeli olduğu belirlenmiştir. Öte yandan halloysit/ kitosan ve halloysit/aljinat sorbentlerinin tetrasiklin adsorpsiyonunun da Freundlich Modeline daha iyi uyum gösterdiği belirlenmiştir. Halloysit/ kitosan nanokompozitlerin tetrasiklin adsorpsiyonu aynı zamanda Langmuir Modeli' ne de uyum gösterirken, halloysit/ aljinat kürelerin tetrasiklin adsorpsiyonunun Langmuir Modeli ile temsil edilemediği belirlenmiştir. Tetrasiklinin halloysit nanotüplere, halloysit/ kitosan nanokompozitlere ve halloysit/ aljinat hidrojel kürelere adsorpsiyon kinetiğini değerlendirmek üzere yalancı birinci dereceden kinetik model ve yalancı ikinci dereceden kinetik modele uyumları incelenmiştir. Halloysit nanotüplerin ve halloysit/ kitosan nanokompozitlerin tetrasiklin adsorpsiyonunun yalancı ikinci dereceden kinetik modele, halloysit/ aljinat hidrojel kürelerin tetrasiklin adsorpsiyonunun ise yalancı birinci dereceden kinetik modele daha iyi uyum gösterdiği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Halloysit nanotüp, halloysit/ kitosan nanokompozit, halloysit/ aljinat hidrojel küre, adsorpsiyon, tetrasiklin.