Nikel Oksit Katkılı Farklı Türde Gözenekli Malzeme İle Desteklenmiş Metal Oksit Adsorbentler Kullanılarak Atık Sulardan Krom (Vı) Giderilmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Selda Akyol Yıldırım

Danışman: FİLİZ DEREKAYA

Özet:

Bu çalışmada, farklı gözenekli malzemeler ile desteklenerek hazırlanmış nikel oksit metal oksit adsorbenti ile atık sularda bulunan krom(VI) iyonlarının uzaklaştırılması incelenmiştir. Nikel oksit içeren metal oksitler, sulu sistemlerden ağır metal adsorpsiyonu için yüksek yüzey alanı sağlar. Metal oksidin gözenekli ve yüksek yüzey alanına emdirilmesi, gözenekli yapıdaki metal oksit dağılımını geliştirmekte ve bu da yüksek adsorpsiyon kapasitesine yol açmaktadır. Ağır metaller arasında, heksavalent krom (krom(VI)) insanlar, hayvanlar, bitkiler ve mikroorganizmalar için son derece toksik olan ve dericilik işlemlerinden üretilen su, kara ve toprak sistemlerinde yaygın olarak bulunan üretim, madencilik ve cevher işlemede en zehirli metallerden biridir. Bu amaçla destekli metal oksit adsorbentler klasik emdirme yöntemi ile hazırlanmıştır. Kalsinasyon sıcaklığının adsorbentlerin karakteristik özelliklerine (yüzey alanı, gözeneklilik, kristal faz yapısı) ve adsorplama kapasitelerine etkilerini görebilmek için adsorbentler üç farklı sıcaklıkta kalsine edilmiştir. Adsorbentlerin karakteristik özellikleri olan yüzey alanı, gözenek çapı ve gözenek hacim değerleri N2 fizisorpsiyon analizi ile; adsorbentlerin yapılarında bulunan kristal fazlar ise X-Işını kırınım deseni analizi ile belirlenmiştir. Çözeltide bulunan krom (VI) derişiminin adsorbentlerin adsorplama kapasitelerine etkilerini görebilmek için adsorpsiyon deneyleri üç farklı krom (VI) derişiminde yapılmıştır. Tüm adsorpsiyon deneyleri oda sıcaklığında gerçekleştirilmiştir. X-Işını kırınım deseni analizi nikelin yapıda oksit fazda olduğunu doğrulamıştır. Azot fizisorpsiyon çalışmaları adsorbentlerin BDDT sınıflandırması içinde Tip V adsorpsiyon/desorpsiyon izoterm davranışı sergilediğini, ortalama gözenek çaplarının mezo gözeneklilik skalasında olduğunu, yapılarında mezo+mikro gözenek hacminin %90' ların üzerinde olduğunu göstermiştir. En yüksek yüzey alanları NaY-Zeolit destekli adsorbentlerde elde edilirken en düşük yüzey alanları ise Moleküler elek destekli adsorbentlerde elde edilmiştir. En yüksek yüzey alan değerleri ise 500oC sıcaklıkta kalsine edilmiş adsorbentte elde edilmiştir. Adsorpsiyon deney sonuçları adsorbentlerin adsorplama kapasitelerinin çözelti derişimlerinin artması ile yükseldiğini göstermiştir. Adsorbentlerin adsorplama kapasiteleri adsorbentlere uygulanan kalsinasyon sıcaklığından olumsuz yönde etkilenmiştir. En yüksek adsopsiyon kapasiteleri, silika destekli nikel oksit adsorbetlerinden elde edilmiştir