Sulu Çözeltilerden Organik Boyaların Giderimi İçin Selüloz Nanokristal Katkılı Aljinat Adsorbanın Üretilmesi ve Boya Giderim Veriminin Araştırılması
Abstract
Hızlı nüfus artışı ve endüstriyelleşme ile her geçen gün artan su ihtiyacı ve atıksuların su kaynaklarına verdiği zararlar göz önüne alındığında, özellikle endüstriyel atıksuların deşarj öncesi arıtılması büyük önem taşımaktadır. Bu endüstriyel atıksuların başında yüksek su tüketimi ve boyar madde konsantrasyonu ile tekstil endüstrisi gelmektedir. Boyar maddelerin atıksulardan uzaklaştırılması için çeşitli fiziksel, kimyasal ve biyolojik arıtma yöntemleri kullanılmaktadır. Bu yöntemler arasında hem işletme hem performans açısından en kolay ve verimli yöntem adsorpsiyon olarak bilinmektedir. Ancak adsorbanın üretilmesi ve rejenerasyonu, yüksek maliyet ve enerji gerektirdiğinden, adsorpsiyon prosesinde sürdürülebilir malzemeye dayalı alternatif düşük maliyetli adsorbanların geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada yenilikçi ve çevre dostu selüloz nanokristal (SNK) katkılı aljinat adsorbanının üretilmesi ve metilen mavisi gideriminde kullanılması araştırılmıştır. Bu amaçla SNK katkılı aljinat bilyelerin metilen mavisi giderim performansının belirlenmesi için farklı adsorban konsantrasyonu ve farklı boyar madde konsantrasyonlarında kesikli adsorpsiyon deneyleri gerçekleştirilmiştir. En yüksek metilen mavisi giderim verimi, 100 mg/L boyar madde konsantrasyonu ve 0,5 g adsorban/50 mL boyar madde çözeltisi şartlarında gerçekleştirilen çalışma ile %35 olarak bulunmuştur. Ayrıca üretilen adsorbanın yeniden kullanılabilirliğinin araştırılması için bir seri adsorpsiyon-desorpsiyon çalışması gerçekleştirilmiş ve adsorbanın rejenerasyonu incelenmiştir.
Keywords
References
- [1] S. Ahuja, Handbook of water purity and quality, 1st edition, New York, USA: Elsevier, 2009, pp. 456.
- [2] H. Metivier-Pignon, C. Faur-Brasquet and P. Le Cloirec, “Adsorption of dyes onto activated carbon cloths: approach of adsorption mechanisms and coupling of ACC withultrafiltration to treat coloured wastewaters,” Separation and Purification Technology, vol. 31, no. 1, pp. 3–11, 2003.
- [3] M. Rafatullah, O. Sulaiman, R. Hashim and A. Ahmad, “Adsorption of methylene blue on low-cost adsorbents: a review,” Journal of Hazardous Material, vol. 177, no. 1-3, pp. 70–80, 2010.
- [4] G. Crini, “Non-conventional low-cost adsorbents for dye removal: a review,” Bioresource Technology, vol. 97, vol. 9, pp. 1061–1085, 2006.
- [5] Y. Ho and G. McKay, “Sorption of dyes and copper ions onto biosorbents,” Process Biochemistry, vol. 38, no. 7, pp. 1047–1061, 2003.
- [6] A. Jain, V. Gupta and A. Bhatnagar, “Utilization of industrialwaste products as adsorbents for the removal of dyes,” Journal of Hazardous Material, vol. 101, no. 1, pp. 31–42, 2003.
- [7] P. Sharma, H. Kaur, M. Sharma and V. Sahore, “A review on applicability of naturally available adsorbents for the removal of hazardous dyes from aqueous waste,” Environmental Monitoring and Assessment, vol. 183, no. 1-4, pp.151–195, 2011.
- [8] X. He, K. B. Male, P. N. Nesterenko, D. Brabazon, B. Paull and J. H. T Luong, “Adsorption and desorption of methylene blue on porous carbon monoliths and nanocrystalline cellulose,” ACS Applied Materials & Interfaces, vol. 5, no. 17, pp. 8796–8804, 2013.
- [9] R. Batmaz, N. Mohammed, M. Zaman, G. Minhas, R. M. Berry and K. C. Tam, “Cellulose nanocrystals as promising adsorbents for the removal of cationic dyes,” Cellulose, vol. 21, no. 3, pp.1655–1665, 2014.
- [10] B. L. Peng, N. Dhar, H. L. Liu and K. C. Tam, “Chemistry and applications of nanocrystalline cellulose and its derivatives: a nanotechnology perspective,” Canadian Journal of Chemical Engineering, vol. 89, no. 5, pp. 1191–1206, 2011.