Pehlivan, ErolŞahin, Dilara Hanım2026-01-102026-01-102025https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=CtwiQkYvArAb95Ufpfs_vmMCGu80IVk6PVsay8p2-htgtjlFoeMzo2-WNT1c7Huvhttps://hdl.handle.net/123456789/12916Canlı yaşamının sürdürülebilir olması için vazgeçilmez bir yaşam kaynağı olan suyun temiz olması oldukça önemlidir. Endüstrinin gelişmesi ve çok sayıda üretim tesislerinin kurulması ile sucul ortamlara deşarj edilen atık sular, içme suyu kaynaklarını kirlettiği için çevresel bir tehdit oluşturmaktadır. Bundan dolayı, temiz su kaynakları günden güne azalmakta olup mevcut su kaynaklarına karışan atık suların arıtılması önemli hale gelmiştir. Arıtma tesislerinde yaygın olarak kullanılan arıtma yöntemlerinden biri olan adsorpsiyon, boyar maddeler ve benzeri organik kirleticilerin gideriminde oldukça etkili bir yöntemdir. Bu süreçte, farklı özelliklere sahip pek çok malzeme adsorban olarak kullanılmakta, daha verimli ve çevre dostu adsorbanların geliştirilmesine yönelik araştırmalar ise giderek artış göstermektedir. Tekstil endüstrisinin deşarjlarından kaynaklanan kirli sular organik, inorganik kimyasallar ve değişik yapıda boyar maddeleri içermektedir. Çevrede yaşayan canlılar üzerinde ciddi sağlık problemleri oluşturan ve canlı yaşamı tehdit eden boyar maddelerin sulu ortamdan uzaklaştırılması son yıllarda önemli hale gelmiştir. Bu çalışmada, doğal kaynaklı adsorbanlardan bal kabağı kabuğu (BKK), kavun kabuğu (KK), bal kabağı kabuğu biyoçarı (BKK-BC), kavun kabuğu biyoçarı (KK-BC), pektin bal kabağı kabuğu biyoçarı kompoziti (P@BKK-BC), pektin kavun kabuğu biyoçarı kompoziti (P@KK-BC) ve nano-demir ile modifiye edilen biyoçar kompozitler (nMe0-P@BKK-BC ve nMe0-P@KK-BC) olmak üzere çeşitli adsorbanlar sentezlenmiştir. Elde edilen adsorbanlar ile (BKK, KK, BKK-BC, KK-BC, P@BKK-BC, P@KK-BC, nMe0-P@BKK-BC ve nMe0-P@KK-BC) belirli derişimde hazırlanan metilen mavisi (MB) ve rodamin B (RhB) boyar maddelerinin uzaklaştırılması için kesikli kap adsorbsiyon deneyleri yapılmıştır. Deneysel çalışmalarda kullanılan adsorbanlar, FT-IR, SEM, XRD ve EDX analizleri ile karakterize edilmiştir. Kesikli kaplar içerisinde yapılan adsorpsiyon işlemlerinde boyar madde konsantrasyonu, temas süresi, çözeltisi pH'ı, adsorban miktarı ve sıcaklık gibi parametrelerin boyar madde giderimindeki etkileri araştırılmıştır. Elde edilen deneysel sonuçlara göre optimum giderim sağlayan parametreler hesaplanmıştır. Bu parametrelerden çözelti pH'sı (pH 9 ve pH 11), adsorban dozu; biyokütleler için (0,3-0,4 g), biyoçarlar için 0,2 g, biyoçar kompozitleri için ve nano-kompozitler için 0,05 g olarak bulunmuştur. Denge temas süresi, biyokütle (BKK) için 120 dk, biyoçar ve nano-kompozitler adsorbanlar için 180 dk olarak çalışılmıştır. MB ve RhD gideriminde, dengeye erişim biyokütle (BKK) için 90 dk, biyoçarlar, biyoçar kompozitler ve nanokompozitler için 120 dk'lık süre içerisinde gerçekleşmiştir. Denge izoterm çalışmaları için uygun izotermler çizilerek adsorbanların kapasiteleri herbir adsorban türü için hesaplanmıştır. Üretilen adsorbanlar ile yapılan denge çalışmaları için uygulanan izoterm formüllerinden elde edilen sonuçlar, denge çalışmasının Langmuir izoterm modeline daha uygun olduğunu göstermiştir. Bu izotermlerden hesaplanan maksimum adsorplama kapasiteleri; RhB gideriminde; sırasıyla BKK için 181,82 mg/g, BKK-BC için 185,19 mg/g, P@BKK-BC için 370,37 mg/g, nMe0-P@BKK-BC için 370,38 mg/g, KK için 370,37 mg/g, KK-BC için 370,06 mg/g, P@KK-BC için 357,14 mg/g ve nMe0-P@BKK-BC için 357,14 mg/g olarak hesaplanmıştır. MB gideriminde ise; Langmuir izotermine dayalı maksimum adsorpsiyon kapasiteleri BKK için 384,62 mg/g, BKK-BC için 370,37 mg/g, P@BKK-BC için 370,37 mg/g, nMe0-P@BKK-BC için 370,38 mg/g, KK için 370,41 mg/g, KK-BC için 370,10 mg/g, P@KK-BC için 357,12 mg/g, ve nMe0-P@KK-BC için 357,14 mg/g olarak hesaplanmıştır. Her iki boyar madde türü için yapılan kinetik çalışmalar sonucunda adsorpsiyonun, yalancı-ikinci-derece kinetik model ile uyumlu olduğu gözlenmiştir. Gibbs serbest enerji değişim değerleri negatif bulunmuştur. Bu durum adsorpsiyon prosesinin kendiliğinden gerçekleştiğini göstermektedir. Sonuç olarak üretilen yeni adsorbentlerin, boyar maddelerin sulu çözelti ortamdan gideriminde kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır.It is very important that water, which is an indispensable source of life, is clean for the sustainability of living life. With the development of the industry and the establishment of many production plants, wastewater discharged into aquatic environments poses an environmental threat as it pollutes drinking water sources. Therefore, clean water resources are decreasing day by day and it has become important to treat wastewater mixed with existing water resources. Adsorption, which is one of the treatment methods widely used in treatment plants, is a very effective method in the removal of dyestuffs and similar organic pollutants. In this process, many materials with different properties are used as adsorbents, and research on the development of more efficient and environmentally friendly adsorbents is increasing. Polluted water caused by discharges of the textile industry contains organic, inorganic chemicals, and dyestuffs of different structures. In recent years, it has become important to remove dyestuffs from the aqueous environment, which cause serious health problems on living things in the environment and threaten living life. In this study, various adsorbents were synthesized from naturally derived adsorbents, namely pumpkin peel (BKK), melon peel (KK), pumpkin peel biochar (BKK-BC), melon peel biochar (KK-BC), pectin pumpkin peel biochar composite (P@BKK-BC), pectin melon peel biochar composite (P@KK-BC) and nano-iron-modified biochar composites (nMe0-P@BKK-BC and nMe0-P@KK-BC). Batch vessel adsorption experiments were performed to remove methylene blue (MB) and rhodamine B (RhB) dyestuffs prepared in certain concentrations with the obtained adsorbents (BKK, KK, BKK-BC, P@BKK-BC, P@KK-BC, nMe0-P@BKK-BC and nMe0-P@KK-BC). The adsorbents used in experimental studies were characterized by FT-IR, SEM, XRD and EDX analyses. The effects of parameters such as dye concentration, contact time, solution pH, adsorbent amount and temperature on dye removal were investigated in adsorption processes carried out in batch vessels. According to the experimental results obtained, the parameters that provide optimum removal were calculated. Among these parameters, solution pH (pH 9 and pH 11) and adsorbent dose were found to be (0,3-0,4 g) for biomasses, 0,2 g for biochars, 0,05 g for biochar composites and nanocomposites. Equilibrium contact time was studied as 120 min for biomass (BKK) and 180 min for biochar and nano-composites adsorbents. For MB and RhD removal, equilibrium was reached within 90 min for biomass (BKK) and 120 min for biochars, biochar composites, and nano-composites. For equilibrium isotherm studies, appropriate isotherms were drawn and adsorbent capacities were calculated for each adsorbent type. The results obtained from the isotherm formulas applied to the equilibrium studies conducted with the produced adsorbents showed that the Langmuir isotherm model was more suitable for the equilibrium study. The maximum adsorption capacities calculated from these isotherms for RhB removal were 181,82 mg/g for BKK, 185,19 mg/g for BKK-BC, 370,37 mg/g for P@BKK-BC, 370,38 mg/g for nMe0-P@BKK-BC, 370,37 mg/g for KK, 370,06 mg/g for KK-BC, 357,14 mg/g for P@KK-BC and 357,14 mg/g for nMe0-P@BKK-BC, respectively. In MB removal; maximum adsorption capacities based on the Langmuir isotherm were calculated as 384,62 mg/g for BC, 370,37 mg/g for BC, 370,37 mg/g for P@BKK-BC, 370,38 mg/g for nMe0-P@BKK-BC, 370,41 mg/g for KK, 370,10 mg/g for KK-BC, 357,12 mg/g for P@KK-BC, and 357,14 mg/g for nMe0-P@KK-BC. As a result of kinetic studies for both types of dyestuffs, it was observed that the adsorption was compatible with the pseudo-second-order kinetic model. Gibbs free energy change values were found to be negative. This shows that the adsorption process takes place spontaneously. As a result, it was concluded that the new adsorbents can be used in the removal of dyestuffs from aqueous solutions.trKimya MühendisliğiChemical EngineeringMaster Thesis