Synthesis, characterization and use of supramolecular catalysts in photocatalytic oxidation of sulfamethazine

Basit Öğe Kaydı
dc.contributor.advisorErsöz, Gülin
dc.contributor.authorYıldız, Ozan Can
dc.date.accessioned2023-01-11T11:28:19Z
dc.date.available2023-01-11T11:28:19Z
dc.date.issued2022en_US
dc.date.submitted2022
dc.departmentEge Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Mühendislği Ana Bilim Dalıen_US
dc.description.abstractThe main aim of this thesis study is the removal of veterinary antibiotics from water by photo Fenton-like oxidation using supramolecular catalysts. Within the scope of the thesis study, four types of supramolecular catalysts were synthesized by impregnating various metals on perylene diimide (PDI) and their photocatalytic performances in the removal of sulfamethazine, which was chosen as a model veterinary antibiotic, were investigated. The synthesized supramolecular catalysts were characterized by SEM, XRD, and BET analyses. In the catalyst screening experiments, Fe-PDI and Cu-PDI catalysts were found to be more successful than others in oxidation of sufametzaine. Parametric studies were carried out to investigate the interactive effects of reaction parameters in the presence of selected supramolecular catalysts (Fe-PDI and Cu-PDI). The experimental plans of the parametric studies were formed using the Minitab17 program and the Box-Behnken design as a response surface method. The optimum photocatalytic oxidation conditions were determined in the parametric studies and kinetic studies were performed under optimum conditions. In the existence of Fe-PDI catalyst, optimum conditions were determined as 0.45 g/L catalyst loading, pH 3 and 6.46 mM initial hydrogen peroxide concentration, and, 91.8% pharmaceutical removal obtained under optimum conditions. In the presence of Cu-PDI catalyst, 80.5% sulfamethazine removal was obtained under the optimum conditions which were determined as 1 g/L catalyst loading, pH 7 and 7.88 mM initial hydrogen peroxide concentration. In the kinetic studies using Fe PDI and Cu-PDI supramolecular catalysts, it was determined that the degradation of sulfamethazine fit to second order reaction rate model. Activation energy was calculated as 11.3 kJ/mol in the presence of Fe-PDI catalyst whereas the activation energy was evaluated as 27.3 kJ/mol in the presence of Cu-PDI catalyst.en_US
dc.description.abstractBu tez çalışmasının başlıca amacı, supramoleküler katalizatörler kullanarak veteriner antibiyotiklerin foto Fenton benzeri oksidasyonu ile sudan uzaklaştırılmasıdır. Tez çalışması kapsamında perilen diimid (PDI) üzerine çeşitli metaller emdirilerek dört çeşit supramoleküler katalizör sentezlenmiş ve model veteriner antibiyotik olarak seçilen sulfametazin gideriminde sergiledikleri fotokatalitik performanslar incelenmiştir. Sentezlenen supramoleküler katalizörler SEM, XRD, ve BET analizleri ile karakterize edilmiştir. Katalizör seçimi deneylerinde Fe-PDI ve Cu-PDI katalizörlerin süfametzain oksidasyonunda en etkili olduğu belirlenmiştir. Seçilen supramoleküler katalizörler (Fe-PDI ve Cu-PDI) varlığında reaksiyon parametrelerinin interaktif etkilerinin incelendiği parametrik çalışmalar yapılmıştır. Parametrik çalışma deney planları Minitab17 programı ve Box-Behnken tasarımı yanıt yüzey yöntemi kullanılarak oluşturulmuştur. Parametrik çalışmalarda optimum fotokatalitik oksidasyon koşulları belirlenmiş ve optimum koşullarda kinetik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Fe-PDI kullanılarak yapılan parametrik çalışmada optimum koşullar 0.45 g/L katalizör yüklemesi, pH 3 ve 6.46 mM hidrojen peroksit başlangıç derişimi olarak belirlenmiş ve optimum koşuular altında %91,8 farmasötik madde giderimi sağlanmıştır. Cu-PDI katalizör varlığında 1 g/L katalizör yüklemesi, pH 7 ve 7.88 mM hidrojen peroksit başlangıç derişimi olarak belirlenen optimum koşullarda % 80,5 sülfametazin giderimi elde edilmiştir. Fe PDI ve Cu-PDI supramoleküler katalizörler kullanılarak gerçekleştirilen kinetik çalışmalarda sülfametazin degradasyonunun ikinci dereceden reaksiyon hız modellerine uygun olduğu tespit edilmiştir. Fe-PDI katalizör varlığında aktivasyon enerjisi 11.3 kJ/mol olarak hesaplanırken Cu-PDI katalizör varlığında aktivasyon enerjisi 27.3 kJ/mol olarak bulunmuştur.en_US
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11454/75852
dc.language.isoenen_US
dc.publisherEge Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsüen_US
dc.relation.publicationcategoryTezen_US
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessen_US
dc.subjectSupramolecular Catalysten_US
dc.subjectAdvanced Oxidation Processesen_US
dc.subjectPhotocatalytic Oxidationen_US
dc.subjectVeterinary Antibioticsen_US
dc.subjectSulfamethazineen_US
dc.subjectSupramoleküler Katalizören_US
dc.subjectİleri Oksidasyon Proseslerien_US
dc.subjectFotokatalitik Oksidasyonen_US
dc.subjectVeteriner Antibiyotikleren_US
dc.subjectSülfametazinen_US
dc.titleSynthesis, characterization and use of supramolecular catalysts in photocatalytic oxidation of sulfamethazineen_US
dc.title.alternativeSupramoleküler katalizatörlerin sentezi, karakterizasyonu ve sülfametazinin fotokatalitik oksidasyonunda kullanımıen_US
dc.typeMaster Thesisen_US

Dosyalar

Orijinal paket
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Küçük Resim
İsim:
ozancanyildiz2022.pdf
Boyut:
5.95 MB
Biçim:
Adobe Portable Document Format
Açıklama:
Yüksek Lisans tez dosyası
İndir
Lisans paketi
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Küçük Resim Yok
İsim:
license.txt
Boyut:
1.44 KB
Biçim:
Item-specific license agreed upon to submission
Açıklama:
İndir

Koleksiyon

Fen Bilimleri Enstitüsü Tez Koleksiyonu