Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Çisil Gülümser
Danışman: Sevil Veli
Özet:
Bu çalışmada, üç tekil ileri oksidasyon prosesi ve bunların hibrit uygulaması ile reaktif
azo ve direkt oksazin tekstil boyalarının sulu çözeltiden giderimi renk ve toplam organik
karbon (TOK) üzerinden incelenmiştir. Yanıt Yüzey Yöntemi (YYY) ile deneysel tasarım
uygulanarak, her bir proses için belirlenmiş bağımsız değişkenlerin giderim verimleri
üzerindeki etkileri araştırılmış ve optimum şartlar belirlenmiştir. Elektrooksidasyon ve
fotokatalitik oksidasyon için Merkezi Kompozit Tasarım (MKT) tercih edilirken, elektroFenton ve hibrit proses için Box-Behnken Tasarımı (BBT) uygun bulunmuştur.
Fotokimyasal oksidasyonda kullanılacak ve paslanmaz çelik üzerine kaplanacak
fotokatalizörün belirlenmesi için Bulanık Aksiyomatik Tasarım (BAT) metodu
uygulanmış ve beş farklı metal oksit arasından bizmut tungstat (Bi2WO6) uygun malzeme
olarak seçilmiştir. Basit termal metotla sentezlenen Bi2WO6’nın en yüksek zeta
potansiyeli pH 9’da ölçülmüş ve bu pH’ta paslanmaz çelik yüzeyine elektroforetik
biriktirme ile kaplanmıştır.
Belirlenen parametre seviyelerinde, elektrooksidasyon, elektro-Fenton ve hibrit
proseslerde her iki boya için renk giderim verimleri %90’nın üzerinde gerçekleşmiştir.
Ayrıca TOK giderimleri görece kısa sürelerde bu prosesler için %50’ye ulaşmıştır.
Fotokimyasal oksidasyonda, UVC ile yüksek pH’ta çalışılan deneyler hariç renk giderimi
düşük olmuş, TOK giderimi ise gözlenmemiştir. Elde edilen en yüksek TOK giderimleri
sırasıyla elektrooksidasyon için %50 (azo) ve %61 (oksazin), elektro-Fenton için %47,5
(azo) ve %47 (oksazin), hibrit proses içinse %49 (azo) ve %67 (oksazin) olmuştur. Her
iki boya için elektrooksidasyonda en etkin parametrenin süre iken, elektro-Fenton ve
hibrit proseste pH olduğu gözlenmiştir.
Hibrit proseste her iki boya için kinetik çalışmalar yapılmış olup, sistemin sözde birinci
dereceden reaksiyon kinetiğine uyduğu gözlenmiştir. Bununla birlikte, elektrooksidasyon
ile boyaların parçalanma yan ürünleri GC/MS ile analiz edilmiştir. Buna göre, muhtemel
yan ürünler ve her iki boya için parçalanma basamakları önerilmiştir.
Özellikle oksazin boyanın kısa sürede giderimi için hibrit prosesin oldukça etkili bir
alternatif olduğu, kaplanan paslanmaz çelik elektrot ile iyi verimler elde edildiği
görülmüştür.