Evaluation of natural organic matter - metal oxide adsorption system under influential structural concepts

Abstract

Yüzeyde olusan tüm kimyasal proseslerde, moleküllerin yüzeye adsorpsiyonu gereklibir esas teskil etmektedir. Bu yüzden, fotokatalitik arıtma süreçlerindeki anlasılabilirligiartırmak için, hümik asitlerin TiO2 yüzeyine baglanmaları ilgili mekanizmalara deginilmesigerekmektedir.Temel bakıs açısından yaklasıldıgında, dogal organik maddeler (NOM), su bilimcileriçin, gerek kimya, gerekse algı boyutunda son derece kompleks bilesikler olarak kabuledilebilirler. Özellikle fulvik (FA) ve hümik asitler (HA), dogal organik maddelerin (NOM)çözülebilir kısımları olan, genellikle oligomerik ve polimerik maddeler olarak kabuledilebilirler. Literatürde, yüksek moleküler agırlıgın, misellerde oldugu gibi, küçük kimyasallbirimlerin agregasyonundan; veya polimerlerde oldugu gibi kovalent baglarla baglıbirimlerden meydana geldigi tartısmaları halen süregelmektedir. Bu tez çalısmasının amacı,adsorpsiyonu bu iki tartısmalı yaklasım açısından degerlendirmek ve gözlenen izotermkalıplarına, öne sürülen yapılar aracılıgıyla anlamlı yorumlar getirmektirBu çalısmada, asidik, bazik ve nötr pH aralıklarında hümik asitin titanyum diyoksitüzerindeki adsorpsiyon izotermleri incelenmistir.. Buna ek olarak, degisen çözelti matrisininetkisini degerlendirmek üzere; pH ve iyonik kuvvet (IS) etkisi birlikte izlenmistir.

The adsorption of molecules onto a surface is a necessary prerequisite to any surfacemediated chemical process. Therefore, the mechanism of binding of humic acids to TiO2surface has to be addressed in order to improve the understanding of photocatalyticdegradation.From the fundamental point of view, natural organic matter (NOM) for water scientistscan be perceived as very complex entities both in terms of chemistry and comprehension.Especially the fulvic (FA) and humic acids (HA), the soluble portions of NOM, are oftenconsidered as oligomeric and polymeric materials. In literature, there are ongoing discussionsregarding the high molecular mass is due to aggregation of small units, as in micelles, or dueto covalently bound units, as in polymers. The essence of this thesis is to evaluate theadsorption under the light of these two debatable approaches and bring reasonableinterpretations of the observed isotherm patterns through the use of proposed structures.In this dissertation the isotherms of humic acid (HA) on titanium dioxide are analyzedat acidic, neutral, and basic pH. Combined effects of pH and increasing ionic strength wereevaluated in order to asses the effect of changing solution matrix on the molecular structure ofhumic acid.