Detection of dyes in water using smartphone technology for environmental sustainability

Abstract

Bu tezin amacı, sudan boya adsorpsiyonu araştırmak için ultra düşük maliyetli, sahada kullanılabilir, plastik fiber tabanlı bir akıllı telefon spektrometresi sisteminin uygulanabilirliğini geliştirmektir. Akıllı telefonun dahili flaşını ve kamerasını kullanan özel bir düzenek, harici elektronik bileşenlere gerek duymadan görünür emilim spektroskopisi için tasarlandı. Öncelikle akıllı spektrometrenin sudaki metilen mavisi absorbsiyonu için 0.5 ppm tespit sınırı ile performansını araştırdık ve ticari bir spektrometre ile karşılaştırdık. Görüntü formatlarının standart absorbans eğrisinin kalibrasyonuna katkısı üzerinde durduk. Daha sonra zamanın bir fonksiyonu olarak metilen mavisinin adsorpsiyonunu analiz ederek elektrospun poliakrilonitril (PAN) / Zeolit kompozit nanofiberlerin katalitik aktiviteleri üzerinde çalıştık. Önerilen kompakt, düşük maliyetli ve yüksek performanslı platformda elde edilen sonuçlar, sürdürülebilir su yönetimi için ölçüm biliminin dönüşümüne yardımcı olabili

The goal of this thesis is to develop the applicability of an ultra-low cost, field-deployable, plastic fiber based smartphone spectrometer system to study dye adsorption from water. A custom cradle using smartphone's built-in flash and camera was designed for visible absorbance spectroscopy without any need for external electrical components. We firstly investigated the performance of smartphone spectrometer for methylene blue (MB) absorbance in water with a detection limit of 0.5 ppm, and compared it to that of a commercial spectrometer. We elaborated on the contribution of image formats to the calibration of standard absorbance curve. We then studied the catalytic activity of electrospun polyacrylonitrile (PAN)/Zeolite composite nanofibers by analyzing MB adsorption as a function of time. The results obtained in the proposed compact, cost-effective and high-performance platform can help transform measurement science for sustainable water management.