Pehlivan, ErolKaraselek, Ayşe Özer2026-01-102026-01-102025https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=CtwiQkYvArAb95Ufpfs_vkqVCO1g8XSxxNYEH7XH7SQC2WlKdgIHFuwCgoU4s_wqhttps://hdl.handle.net/123456789/12938Su, canlı yaşamının sürdürülebilir olması için gerekli vazgeçilmez bir yaşam kaynağıdır. Gelişen teknoloji ile oluşan kirli su kaynaklarının doğaya ve çevreye verdiği zararın boyutu her geçen gün hızla artmaktadır. Temiz su kaynaklarının azalması hatta yakın gelecekte tükenmesi söz konusu olduğundan, atık suların geri kazanım prosesleri geliştirilmektedir. Adsorpsiyon, atık su arıtımında yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Tekstil endüstrisi atık suları yüksek konsantrasyonlarda organik, inorganik kimyasalları, çözünmüş ve değişik yapıya sahip boyar maddeleri içermektedir. Çevrede özellikle canlılar üzerinde ciddi olumsuzluklar oluşturan boyar maddelerin sucul ortamdan giderimi, çevreye olan zararların en aza indirgenmesi ve kirlilik kontrolünün sağlanması bakımından büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, doğal kaynaklı adsorbanlardan defne tohumu (DT), kara halile (KH), defne tohumu biyoçarı (DT-BC), kara halile biyoçarı (KH-BC), Ca-aljinat defne tohumu biyoçarı kompoziti (Alj@DT-BC), Ca-aljinat kara halile biyoçarı kompoziti (Alj@KH-BC) ve nano-demir (manyetik) ile modifiye edilen biyoçar kompozitler (nMe0-Alj@DT-BC ve nMe0-Alj@KH-BC) olmak üzere toplam sekiz farklı adsorbanlar sentezlenmiştir. Elde edilen adsorbanlar ile (DT, KH, DT-BC, KH-BC, Alj@DT-BC, Alj@KH-BC, nMe0-Alj@DT-BC ve nMe0-Alj@KH-BC) sentetik olarak hazırlanan sulu çözeltilerden metil viyolet (MV) ve malahit yeşili (MG) boyar maddelerinin çözelti ortamından uzaklaştırılması için kesikli kap adsorpsiyon deneyleri gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen adsorbanlar FT-IR, SEM, XRD ve EDX analizleri ile karakterize edilmiştir. Adsorpsiyon çalışmalarında boyar madde konsantrasyonu, temas süresi, çözelti pH'ı, adsorban miktarı ve sıcaklık gibi parametrelerin boyar madde giderimindeki etkileri araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre maksimum giderim sağlayan değerler; çözelti pH'ı bazik değerler arasında (pH 9,0-10,5), adsorban dozu; biyokütleler için 0,30 - 0,40 gram, biyoçarlar için 0,20 - 0,40 gram ve biyoçar kompozitler için 0,05 gram olarak bulunmuştur. Adsorpsiyon denge temas süresi, biyokütle adsorbanlar kullanıldığında 90-120 dk iken biyoçar ve biyoçar kompozit adsorbanlar için 120 dakikada gerçekleşmiştir. Denge izoterm çalışmalarına ait izotermler çizilerek uygun izotermlerden adsorbanların kapasiteleri hesaplanmıştır. Tüm adsorbanlar için denge izotermlerinin Langmuir izoterm modeline uygun olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen maksimum adsorplama kapasiteleri; MV boyar maddesi gideriminde, DT için 370,28 mg/g, KH için 183,92 mg/g, DT-BC için 370,11 mg/g ve KH-BC için 185,20 mg/g bulunmuştur. Biyoçar kompozit adsorbanların maksimum adsorplama kapasiteleri ise Alj@DT-BC için 357,21 mg/g, Alj@KH-BC için 180,47 mg/g, ve nMe0-Alj@DT-BC için 357,24 mg/g, nMe0-Alj@KH-BC için 370,48 mg/g olarak hesaplanmıştır. Elde edilen maksimum adsorplama kapasiteleri MG boyar maddesi gideriminde, DT için 370,41 mg/g, KH için 384,62 mg/g, DT-BC için 370,10 mg/g ve KH-BC için 370,37 mg/g bulunmuştur. Biyoçar kompozit adsorbanların maksimum adsorplama kapasiteleri ise Alj@DT-BC için 357,12 mg/g, Alj@KH-BC için 370,37 mg/g, ve nMe0-Alj@DT-BC için 357,14 mg/g, nMe0-Alj@KH-BC için 370,38 mg/g olarak hesaplanmıştır. Kinetik çalışmalar ile adsorpsiyonun yalancı-ikinci-derece kinetik model ile uyumlu olduğu gözlenmiştir. Sıcaklığın adsorpsiyon verimine etkisini belirlemek amacıyla 25°C, 35°C ve 45°C'de adsorpsiyon deneyleri yapılmıştır. Hesaplanan negatif ΔG° değerleri, MV ve MG boyar maddelerinin sentezlenen adsorbanlar ile adsorpsiyonunun termodinamik açıdan kendiliğinden gerçekleştiğini ortaya koymuştur. Sıcaklık artışıyla birlikte ΔG° değerlerinin yükselmesi, boyar madde adsorpsiyon prosesinin düşük sıcaklıklarda daha elverişli olduğunu göstermektedir. Sonuç olarak, üretilen kompozit adsorbanların, atık su içerisindeki zararlı boyar maddelerin etkili bir şekilde uzaklaştırılmasında kullanılabileceği, çevreye duyarlı ve pratik bir çözüm sunarak su arıtma yöntemlerine yeni bir perspektif kazandırdığı anlaşılmıştır. Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, Boyar madde, Defne tohumu, Denge Çalışmaları, Kara halile, Kinetik, KompozitWater is an indispensable resource for the sustainability of life. The damage caused to nature and the environment by polluted water sources created by developing technology is rapidly increasing daily. As clean water resources are dwindling and even near-depletion is imminent, wastewater recycling processes are being developed. Adsorption is a widely used method in wastewater treatment. Textile industry wastewater contains high concentrations of organic and inorganic chemicals, dissolved dyes and dyes of various structures. Removal of dyes, which cause serious adverse effects on the environment and especially on living things, from the aquatic environment is of great importance in terms of minimizing environmental damage and ensuring pollution control. In this study, a total of eight different adsorbents were synthesized from natural source adsorbents, namely laurel seed (DT), black halile seed (KH), laurel seed biochar (DT-BC), black halile seed biochar (KH-BC), Ca-alginate laurel seed biochar composite (Alj@DT-BC), Ca-alginate black halile seed biochar composite (Alj@KH-BC) and nano-iron (magnetic) modified biochar composites (nMe0-Alj@DT-BC and nMe0-Alj@KH-BC). Batch-vessel adsorption experiments were carried out for the removal of methyl violet (MV) and malachite green (MG) dyes from synthetically prepared aqueous solutions with the obtained adsorbents (DT, KH, DT-BC, KH-BC, Alj@DT-BC, Alj@KH-BC, nMe0-Alj@DT-BC and nMe0-Alj@KH-BC). The synthesized adsorbents were characterized by FT-IR, SEM, XRD and EDX analyses. In adsorption studies, the effects of parameters such as dye concentration, contact time, solution pH, adsorbent amount, and temperature on dye removal were investigated. The results showed that the values providing maximum removal were found to be between basic solution pH values (pH 9.0-10.5), adsorbent dosages of 0.30-0.40 grams for biomass, 0.20-0.40 grams for biochars, and 0.05 grams for biochar composites. The equilibrium contact time for adsorption was 90-120 minutes for biomass adsorbents, while it took 120 minutes for biochar and biochar composite adsorbents. Isotherms from the equilibrium isotherm studies were drawn, and the adsorbent capacities were calculated from the appropriate isotherms. The equilibrium isotherms for all adsorbents were found to be compatible with the Langmuir isotherm model. The maximum adsorption capacities obtained for MV dye removal were found to be 370.28 mg/g for DT, 183.92 mg/g for KH, 370.11 mg/g for DT-BC and 185.20 mg/g for KH-BC. The maximum adsorption capacities of biochar composite adsorbents were calculated as 357.21 mg/g for Alj@DT-BC, 180.47 mg/g for Alj@KH-BC, 357.24 mg/g for nMe0-Alj@DT-BC and 370.48 mg/g for nMe0-Alj@KH-BC. The maximum adsorption capacities obtained for MG dye removal were found as 370.41 mg/g for DT, 384.62 mg/g for KH, 370.10 mg/g for DT-BC and 370.37 mg/g for KH-BC. The maximum adsorption capacities of biochar composite adsorbents were calculated as 357.12 mg/g for Alj@DT-BC, 370.37 mg/g for Alj@KH-BC, 357.14 mg/g for nMe0-Alj@DT-BC and 370.38 mg/g for nMe0-Alj@KH-BC. Kinetic studies showed that the adsorption was consistent with the pseudo-second-order kinetic model. Adsorption experiments were conducted at 25°C, 35°C, and 45°C to determine the effect of temperature on adsorption efficiency. The calculated negative ΔG° values indicated that the adsorption of MV and MG dyes by the synthesized adsorbents was thermodynamically spontaneous. The increase in ΔG° values with increasing temperature indicates that the dye adsorption process is more favorable at lower temperatures. As a result, it has been understood that the produced composite adsorbents can be used in the effective removal of harmful dyes in wastewater, providing an environmentally friendly and practical solution and bringing a new perspective to water treatment methods. Keywords: Adsorption, Black halile seed, Equilibrium, Kinetics, Laurel seed, nano-Composite, Toxic dyestrKimya MühendisliğiChemical EngineeringMaster Thesis