Fe3O4@TiO2 manyetik nanopartikülleri ile immobilize edilen Pseudomonas aeruginosa tarafından bazı endüstriyel boyaların renk giderimi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Moleküler Biyoloji ve Genetik Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2026
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: CANSEL FIRAT
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Yağmur Ünver
Eş Danışman: Kübra Solak
Özet:Amaç: Bu tez çalışması kapsamında titanyum dioksit katkılı demir oksit manyetik nanopartiküllerin (Fe3O4@TiO2 MNP) sentezi, karakterizasyonu ve azo boyaları giderim potansiyelinin belirlenmesi (i), Pseudomonas aeruginosa bakterilerinin boya giderim potansiyelinin belirlenmesi (ii), P. aeruginosa hücrelerinin Fe3O4@TiO2 MNP'lerle immobilizasyonu (iii) ve manyetik olarak immobilize edilen bakterilerle azo boyaların giderimininin sağlanması amaçlanmıştır. Yöntem: Fe3O4@TiO2 MNP'ler birlikte çöktürme yöntemiyle sentezlendi ve MNP'lerin yapısal, morfolojik, yüzey ve manyetik özellikleri XRD, SEM, TEM, BET, VSM ve XPS analizleri ile belirlendi. Üretilen MNP'lerin 72 saat boyunca 100 ppm asit mavisi 113, metilen mavisi ve metil kırmızısı boyalarının giderimi üzerindeki etkinliği UV-spektrofotometrik ölçümle değerlendirildi. MNP'lerin P. aeruginosa hücrelerinin büyümesi üzerine etkileri spot testi ile belirlenirken boya giderimi sonrası oluşabilecek yan ürünlerin etkileri agar kuyu difüzyon testi ile belirlendi. Bakteri hücreleri ile 100 ppm asit mavisi 113, metilen mavisi ve metil kırmızısı boyalarının 72 saatlik giderim yüzdeleri hesaplandı. Bakteri hücreleri 400 µg/ml MNP'lerle immobilize edildi. İmmobilize hücreler SEM ile görüntülendi. Hücre yüzeyinde MNP varlığını belirlemek için EDX kullanıldı. İmmobilizasyon verimliliği hesaplandı. 400 µg/ml Fe3O4@TiO2 MNP'ler ile immobilize edilen P. aeruginosa hücreleri kullanılarak 100 ppm asit mavisi 113 ve metil kırmızısı için giderim yüzdeleri belirlendi. Son olarak, 400 µg/ml MNP ve P. aeuginosa hücrelerinin birlikte kullanımıyla 100 ppm asit mavisi 113 ve metil kırmızısı için giderim yüzdeleri belirlendi. Bulgular: Karakterizasyon sonuçlarına göre süperparamanyetik Fe3O4 içeren ve TiO2 kaynaklı katalitik özelliklere sahip Fe3O4@TiO2 MNP'leri başarıyla sentezlendi. Asit mavisi 113'ün, 800 µg/ml MNP ile %72'nin, metilen mavisinin 400 µg/ml MNP ile %19'un ve metil kırmızısının 1600 µg'ml MNP ile %46'nın üzerinde giderildiği görüldü. MNP'lerin ve boya giderim sonucu oluşan yan ürünlerin P. aeruginosa üzerinde toksik etki göstermediği belirlendi. Bakterilerin asit mavisi 113'ü %41'in, metilen mavisini %12'nin ve metil kırmızısını %20'nin üzerinde giderdiği görüldü. En iyi bakteri immobilizasyon etkinliğinin 400 µg/ml MNP'de sağlandığı görüldü. İmmobilize bakterilerle yapılan boya giderim çalışmalarında 100 ppm asit mavisi 113'ün %51,6'nın, metil kırmızısının ise %30'un üzerinde giderildiği ve Fe3O4@TiO2 MNP'lerle bakteri birlikteliğinde ise asit mavisi 113'ün %70'in, metil kırmızısının %49'un üzerinde giderildiği görüldü. Sonuç: Bu tez çalışmasında, Fe3O4@TiO2 MNP'ler ve yalnızca P. aeruginosa bakterilerinin kullanıldığı koşullarda boya giderimi sonucunda en az renk giderimi metilen mavisinde görüldü. MNP'lerin metil kırmızısı giderimine katkısı olsa da immobilize bakterilerle daha iyi bir giderim olduğu gözlendi. Asit mavisi 113'te ise en iyi giderim, MNP ve bakterilerin birlikte kullanıldığı koşullarda gerçekleşti. Bu yönüyle geliştirilen yaklaşım, boya giderimi süreçlerinde kimyasal ve biyolojik yöntemlerin birlikte kullanımına dayalı çevre dostu bir seçenek sunmaktadır.