TiO2/montmorillonit nanokompozitinin sentezi ve sulu çözeltilerden ilaç türü kirleticilerin fotokatalitik oksidasyon ve fotokatalitik ozonlama prosesleriyle bozundurulmasına yönelik uygulamalar: Proseslerin modellenmesi ve optimizasyonu
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: AYDIN HASSANI
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Semra Karaca
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada, farklı ileri oksidasyon prosesleri (İOP) kullanılarak su ve atık su arıtımının fiziksel ve kimyasal yönden etraflıca değerlendirilmesi amaçlandı. Çalışmada hidrotermal yöntemle sentezlenen TiO2 nanopartikülleri ve titan dioksit/montmorillonit nanokompoziti (TiO2/MMT) fotokatalizör olarak kullanıldı. Hazırlanan örneklerin fizikokimyasal özelliklerini karakterize etmek için X–ışınları kırınımı (XRD), fourier dönüşümlü infrared spektroskopi (FTIR), taramalı elektron mikroskopu (SEM), Enerji dağılımlı X–ışını spektroskopisi (EDX), geçirimli elektron mikroskobu (TEM), X–ışını floresans (XRF), Brunauer–Emmett–Teller (BET) ve Ultraviyole–görünür dağınık yansıma spektroskopisi (UV–vis DRS) analitik teknikleri kullanıldı. Model bileşikler olarak siprofloksasin (SİP), metronidazol (MET) ve asetaminofen (APAP) seçildi. Bir yarı kesintili fotokatalitik reaktörde fotokatalitik ve fotokatalitik ozonlama prosesleriyle SİP bozunması incelendi. Her iki yöntemin de SİP bozundurulmasında etkili olduğu anlaşılmakla birlikte fotokatalitik ozonlama prosesinin sinerjik faktörden dolayı diğer tekniğe göre daha etkili olduğu gözlendi. Katalizör dozu, SİP başlangıç konsantrasyonu, ozon gazı akış hızı, çözeltinin pH'yı, UV ışığı bölgeleri, katalizörün yeniden kullanılabilirliği ve elektrik enerjisi belirlenmesi gibi ana etkenler çalışıldı. Fotokatalitik ve fotokatalitik ozonlama proseslerinin mekanizması çeşitli reaktif oksijen türlerinin (ROT) varlığında ele alındı. Daha sonra Atatürk Üniversitesi ve Paşapınarı'dan alınan su örnekleri kullanılarak gerçek su matrisinde fotokatalitik ozonlama prosesinin performansı değerlendirildi. Ayrıca, fotokataliz ve fotokatalitik ozonlama işlemlerinde oluşan ilaç bozunma ara ürünleri GC–MS tekniği kullanılarak belirlendi. Sulu çözeltide fotokatalitik ozonlama prosesiyle SİP bozunmasının modellemesi yapay sinir ağları (ANN) yöntemine göre incelendi. Son olarak, MET, SİP ve APAP olmak üzere üç ilacın bir arada iken fotokatalitik ozonlama prosesiyle bozunması çalışıldı. MET bozunması (Y1), SİP bozunması (Y2) ve APAP bozunmasını (Y3) içeren çoklu cevaplar üzerine birkaç faktörün etkisini analiz etmek, modellemek ve optimize etmek için merkezi kompozit tasarımı (CCD) yöntemi kullanıldı. Cevap faktörlerini eş zamanlı olarak maksimum düzeye çıkarmak için faktörlerin geniş çaplı yakınlığına dayalı çoklu cevap optimizasyon prosedürü kullanıldı. Sonuç olarak, İOP'nin ilaç içeren atık suların arıtımı için etkin şekilde kullanılacağı anlaşıldı.