Manyetik fungal biyokütle ile boyar madde biyosorpsiyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ABDULSAMEE M.K. ABUTAHA

Danışman: Pınar Aytar Çelik

Özet:

Dünya çapındaki nüfus artışı ve endüstriyel gelişmeye paralel olarak artan çevre kirliliği yaşam kaynaklarının daha fazla kirlenmesine neden olmaktadır. Boyarmaddelerin genellikle sentetik kökenli olması, karmaşık aromatik moleküler yapıları, birden fazla çift bağ ve farklı fonksiyonel gruplar içermesi boyarmaddelerin kararlı yapıda olmasını sağlamakta ve doğada biyolojik olarak bozunabilirliğini daha da zorlaştırmaktadır. Bu çalışmada; tufalden izole edilen Mucor circinelloides, alkalin koşullar altında ko-presipitasyon yöntemi kullanılarak manyetik hale getirilmiş (MagMC) ve bu manyetik biyokütle, tekstil endüstrilerinde boyarmadde olarak kullanılan Reaktif Turuncu 13 (RO13)'ün renk gideriminde kullanılmıştır. Bu manyetik fungal biyokütlenin doygunluk mıknatıslanma değeri 4,93083 emu/g olarak elde edilmiş ve bu manyetik biyosorbent ve boya yüklü manyetik biyosorbent için Brunauer Emmett-Teller (BET) yüzey alanı sırasıyla 7,88 ve 23,25 m2/g olarak elde edilmiştir. Bu bağlamda başlangıç pH'sı, biyokütle miktarı, çalkalama hızı, sıcaklık, denge süresi, boyarmadde konsantrasyonu etkisi gibi parametrelerin biyosorpsiyona etkileri incelenmiştir. Merkezi kompozit tasarım metodolojisi uygulandıktan sonra %95 güven aralığında tahmin edilen değerler ile 1,60 g/L MagMC'nin 34,95 °C'de RO13 boyar maddesini (339,86 ppm) 84,90 dakikada %93,476 oranında dekolorize edebileceği gösterilmiştir. Bu koşullarda deney tekrarlanmış olup boya giderimi %95,765 bulunmuştur. Ayrıca, söz konusu MagMC'nin 308 K'da RO13 için maksimum adsorpsiyon kapasitesi 400 mg/g'a ulaşmıştır. Manyetik biyosorbentin adsorpsiyon kinetiği ve izotermi incelenmiştir. Sonuçlar, MagMC tarafından RO13'ün adsorpsiyon işleminin, yalancı ikinci dereceden kinetik modeli ile daha uygun olduğunu göstermiştir. Adsorpsiyon izotermi Langmuir modeli ile daha çok uyum sağlamıştır. Biyosorpsiyona ait termodinamik bulgular, sürecin endotermik olduğunu göstermiştir. Bir diğer deyişle, sıcaklığın artması ile biyosorpsiyonun arttığı gösterilmiştir. Biyosorbent karakterizasyonu için FTIR, zeta potansiyeli, RAMAN, XRD ve SEM-EDS analizleri kullanılmıştır. Elde edilen veriler ışığında, söz konusu kurutulmuş manyetik biyokütlenin, sulu çözeltilerden RO13 boyarmadde gideriminde etkili bir şekilde kullanılabileceği kanısına varılmıştır.