Research Article

Mn-MCM-41 Türü Katalizörler ile Model Atıksulardan Fenol Giderimi

Number: 32 December 31, 2021
EN TR

Mn-MCM-41 Türü Katalizörler ile Model Atıksulardan Fenol Giderimi

Öz

Bu çalışma kapsamında farklı Mn/Si molar oranlarında, Mn katkılı MCM-41 katalizörleri sentezlenmiş ve katalizörlerin karakterizasyonu, XRD, BET, SEM, EDS ve parçacık boyut analizi metotları kullanılarak yapılmıştır. Katalizörlerin aktiviteleri, hidrojen peroksit katkılı yaş katalitik oksidasyon ile model atık sulardan fenol giderimi tepkimesinde test edilmiştir. XRD ve BET sonuçları, saf silikat formdaki MCM-41 destek malzemesinin istenilen altıgen gözenekli yapıda olduğunu, manganez metali eklendiğinde ise kristal yapının bozularak amorf yapıya dönüştüğünü, gözeneklerin kısmen bloke olması nedeniyle de BET yüzey alanlarının önemli ölçüde azaldığını göstermiştir. Fenol giderim reaksiyonları, laboratuar ortamında hazırlanan 50 ppm’lik fenol çözeltisi kullanılarak, 25,40 ve 60oC’de, 6,0 olarak ölçülen başlangıç pH’sında ve kesikli reaktörde yürütülmüştür. Deney sonuçları, optimum metal yüklemesinin Mn/Si molar oranı 0,06 olduğunda gerçekleştiğini göstermiştir. Reaksiyon bulguları incelendiğinde, sıcaklıkla birlikte fenol gideriminin arttığı görülmüştür. Buna ek olarak, atmosferik basınç ve çalışılan farklı sıcaklıklarda, katalizör yapısına metal eklenmesiyle birlikte fenol gideriminin, saf silika yapısındaki MCM-41’e oranla, Mn-MCM-41 katalizörleri için, %4.6-%14.4 aralığında arttığı görülmüştür. Optimum reaksiyon koşulları, atmosferik basınç, 60oC, 0,06 Mn/Si molar oranı olarak tespit edilmiş ve bu koşullarda %56 fenol giderimi elde edilmiştir. Ilımlı tepkime koşullarında (60oC ve atmosferik basınç), az miktarda metal ve az miktarda katalizör kullanarak (Mn/Si molar oranı 0,060, katalizör miktarı1,0 g/L), Mn-MCM-41 katalizörleri ile orta derece konsantre model atıksulardan optimum %56 fenol giderimi elde edilmesinin literatüre önemli bir katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

Supporting Institution

Anadolu Üniversitesi

Project Number

BAP 1003F97 ve BAP 1106F120

Thanks

Bu çalışma, Anadolu Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Kapsamında, BAP 1003F97 ve BAP 1106F120 No’lu Projeleri ile desteklenmiştir.

References

  1. Ganbold, B. (2005). Aktif karbon ve iyon değiştiriciler kullanılarak sudan fenol giderilmesi (Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. http://dspace.yildiz.edu.tr/xmlui/handle/1/5076.
  2. Adar, E., Atay, P. N., Büncü, K., & Bilgili, M. S. (2020). Phenol removal from synthetic wastewater with powdered activated carbon: Isotherms, kinetics and thermodynamics. Environmental Research and Technology, 3(1). https://doi.org/10.35208/ert.692302.
  3. Singh, A. (2013). Assessment of Bioremediation of oil and phenol contents in refinery waste water via bacterial consortium. Journal of Petroleum & Environmental Biotechnology, 04(03). https://doi.org/10.4172/2157-7463.1000145.
  4. Babich, H., & Davis, D. (1981). Phenol: A review of environmental and health risks. Regulatory Toxicology and Pharmacology, 1(1), 90–109. https://doi.org/10.1016/0273-2300(81)90071-4.
  5. Arpe, H.-J. (2007). Industrielle organische chemie: bedeutende vor- und zwischenprodukte, sechste, vollständig überarbeitete auflage. WILEY-VCH.
  6. Abdollahi, M., & Hassani, S. (2014). Phenol. In M. Derakhshani & P. Wexler (Eds.), Encyclopedia of Toxicology (3rd ed., pp. 871–873). Academic Press.
  7. Exon, J. H. (1984). A review of chlorinated phenols. Veterinary and Human Toxicology, 26(6), 508–520.
  8. Veeresh, G. S., Kumar, P., & Mehrotra, I. (2005). Treatment of phenol and cresols in upflow anaerobic sludge blanket (UASB) process: a review. Water Research, 39(1), 154–170. https://doi.org/10.1016/j.watres.2004.07.028.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 31, 2021

Submission Date

December 25, 2021

Acceptance Date

January 3, 2022

Published in Issue

Year 2021 Number: 32

APA
Güçbilmez, Y. (2021). Mn-MCM-41 Türü Katalizörler ile Model Atıksulardan Fenol Giderimi. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 32, 1113-1120. https://doi.org/10.31590/ejosat.1045523