Zirai atık kömüründen elde edilen farklı nanokompozitleri kullanarak sulu çözeltilerden Cr(VI) gideriminin incelenmesi

Ağır metallerin oluşturduğu su kirliliği, endüstriyel atıkların çevreye verdikleri zararların arasında önemli bir yer teşkil etmektedir. Atık sulardaki ağır metal kirliliğinin en önemli sebeplerinden birisi de, oldukça toksik bir iyon olan Cr(VI)'nın sulardaki varlığıdır. Bu tez çalışmasında hedeflenen; atık sulardan yüksek oranda Cr(VI) adsorpsiyonu kapasitesine sahip, doğal, ucuz ve kolay bulunabilen bir adsorban sentezini gerçekleştirmektir. Bu amaçla, vişne çekirdeği kabuğundan kömür (pirolitik çar) sentezlenmiştir. Sentezlenen vişne çekirdeği kabuğu pirolitik çarı (VÇKÇ) kullanılarak kompozit boncuklar elde edilmiş, sonrasında pirolitik çarın ve kompozit boncukların Cr(VI) adsorpsiyonunda kullanılabilirliği araştırılmıştır. Kompozit olarak vişne çekirdeği kabuğu pirolitik çarı/kitosan kompoziti (K-VÇKÇ) ve vişne çekirdeği kabuğu pirolitik çarı/kitosan/Fe2O3 nanokompoziti (Fe-K-VÇKÇ) hazırlanmıştır. Adsorbanların karakterizasyonları elementel analiz, FT-IR, SEM/EDX ve BET analizleri ile gerçekleştirilmiştir. Kesikli adsorpsiyon denemeleri ile adsorpsiyona etki eden; adsorban miktarı, konsantrasyon, pH, temas süresi, sıcaklık parametreleri optimize edilmiştir. Buna göre VÇKÇ, K-VÇKÇ ve Fe-K-VÇKÇ adsorbanları ile 55 mg/L'lik Cr(VI) çözeltisinden Cr(VI) adsorpsiyonu için optimum adsorban miktarları sırasıyla 5 g/L, 1,5 g/L ve 3 g/L olarak belirlenmiştir. Optimum temas süresi tüm adsorbanlar için 120 dk, optimum pH VÇKÇ için 1,56, K-VÇKÇ ve Fe-K-VÇKÇ için 2'dir. Sıcaklık artışının adsorpsiyonu arttırıcı yönde etkilediği; ancak bu artışın düşük düzeyde olduğu görülmüştür. Denge adsorpsiyon verileri kullanılarak Langmuir, Freundlich, Scatchard, Dubinin-Radushkevich ve Temkin izotermleri çizilmiş, bu izotermlerden adsorpsiyon parametreleri hesaplanmıştır. Adsorpsiyon Langmuir izotermine daha uyumlu bulunmuştur. Langmuir izotermi ile hesaplanan maksimum adsorpsiyon kapasiteleri VÇKÇ için 14,455 mg/g, K-VÇKÇ için 86,3 mg/g ve Fe-K-VÇKÇ için 47,576 mg/g'dır. Ayrıca kinetik hesaplamalar sonucunda adsorpsiyonun yalancı-ikinci mertebeden kinetik model ile uyumlu olduğu, termodinamik parametrelerin hesaplanması sonucunda da adsorpsiyonun istemli gerçekleştiği ve endotermik doğada olduğu belirlenmiştir.