Mikrodalga enerjisi kullanılarak yeni adsorbentlerin sentezi ve tetrasiklin giderimi

Abstract

Bu çalışmada tetrasiklin antibiyotiği gideriminde kullanılması üzerine geleneksel adsorbent olan nZVI'a alternatif YK, MK ve PŞA ve nZVI (YK+nZVI, MK+nZVI, PŞA+nZVI) katkılı mikrodalga enerjisi destekli yeni adsorbentler hazırlanarak tetrasiklin antibiyotiğinin adsorpsiyon prosesiyle giderim veriminin iyileştirme mekanizması araştırılmıştır.Sentezlenen bu yeni materyaller ile tetrasiklin giderimini etkileyen çözelti pH değeri, YK+nZVI, MK+nZVI ve PŞA+nZVI miktarı ve başlangıç TC konsantrasyonu gibi adsorpsiyon parametrelerinde çalışılmıştır. Adsorbentler için maksimum adsorpsiyon değerleri pH 5, 10 g/L adsorbent miktarı, 20 0C' de ve başlangıç TC konsantrasyonu 50 mg/L olduğu ortamda gözlenmiştir. Optimum deney koşullarında, mikrodalga enerjisi uygulanmıştır. Mikrodalga enerji destekli YK+nZVI, MK+nZVI, PŞA+nZVI için tetrasiklinin en yüksek adsorpsiyon verimi sırayla % 94.61, % 93.80 ve % 93.38 olarak elde edilmiştir. Maksimum adsorpsiyon verimi mikrodalga destekli YK+nZVI ile sağlanmıştır. YK+nZVI, MK+nZVI, PŞA+nZVI adsorbentleriyle en yüksek adsorpsiyon verimini sağlayan YK+nZVI adsorbenti ile tuzluluk, reaksiyon dengesi, termodinamik ve reaksiyon kinetiği çalışmaları yapılarak tetrasiklin giderim mekanizmaları araştırılmıştır. Mikrodalga ısıtmalı YK+nZVI malzeme ile artan sıcaklıkla giderim veriminin azaldığı görülerek termodinamik parametreler, Gibbs serbest enerjisi (ΔG), entropi (ΔS) ve entalpi (ΔH) değerleri hesaplanmıştır. Üç sıcaklıkta hesaplanan negatif ΔG değerleri, adsorpsiyon işleminin kendiliğinden gerçekleştiğini anlatırken ΔS 'nin pozitif değeri katı/çözelti ara yüzeyindeki düzensizliğin artışını göstermektedir.Sonuç olarak; TC maddesinin sulu çözeltilerden uzaklaştırılmasında atıktan elde edilmiş adsorbent sentezleri ile düşük maliyetli olması, kolay elde edilebilir olması, doğal bir materyal olması sebebiyle etkili bir adsorbent madde oldukları görülmüştür. Çevre kirliliğinin önüne geçerek insan sağlığının değerinin bilincinde olarak; üretilen manyetik adsorbentlerin ekonomik, mikrodalga enerjisi ile enerji ve zaman tasarrufu sağlamaları gibi faydalarının olması alternatif bir adsorbent olarak kullanılabilecekleri sonucuna ulaştırmıştır. Anahtar kelimeler: Adsorpsiyon, Çevre Atık Malzemesi, CYY, Mikrodalga Enerjisi, nZVI, Tetrasiklin.

In this study, new adsorbents supplemented with nKVI, YK, MK and PŞA and nZVI (YK + nZVI, MK + nZVI, PŞA + nZVI) supplemented with conventional adsorbent on the use of tetracycline antibiotic removal were prepared by using adsorption process of tetracycline antibiotic.In the production of adsorbents, nZVI-added microwave energy supported materials were synthesized. The pH of the solution affecting the removal of tetracycline by these new materials was studied in the adsorption parameters such as the amount of YK-nZVI, MK-nZVI and SAD-nZVI, and initial TC concentration. The maximum adsorption values for the adsorbents were observed in the pH 5, 10 g / L adsorbent, 20 ◦C and the initial TC concentration of 50 mg / L. Microwave energy was applied under optimum experimental conditions. The highest adsorption efficiency of tetracycline for microwave energy-assisted YK+nZVI, MK+nZVI, PŞA+nZVI was obtained as % 94.61, % 93.80 and % 93.38, respectively. Maximum adsorption efficiency is provided by microwave-assisted YK+nZVI. YK+nZVI, MK+nZVI, PŞA+nZVI adsorbents with the highest adsorption efficiency YK+nZVI adsorbent reaction thermodynamics and reaction kinetics studies by investigating the mechanism of tetracycline removal. Thermodynamic parameters, Gibbs free energy, entropy and enthalpy values were calculated by decreasing the decreasing efficiency with decreasing temperature. The negative values calculated at three temperatures indicate that the adsorption process occurs spontaneously.As a result; It has been found that they are an effective adsorbent material because of being low cost, easy to obtain and a natural material by adsorbent syntheses obtained from waste in removing TC material from aqueous solutions. Being aware of the value of human health by preventing environmental pollution; The fact that the magnetic adsorbents produced have economic, microwave energy and time and energy savings have led to the conclusion that they can be used as an alternative adsorbent.Key Words: Microwave Energy, Tetracycline, Environmental Waste Material, Adsorption, RSM, nZVI.