Grafen katkılı polisülfon kompozit membranların kirlenme özelliklerinin incelenmesi ve kirlenme kontrolü
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, LİSANSÜSTÜ EĞİTİM ENSTİTÜSÜ, KİMYA ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: GÜLER GÖLGELEYEN KIRANKABEŞ
Danışman: ADEM SARIHAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada grafen katkılı, polisülfon esaslı elektriksel özellikleri iyileştirilmiş kompozit membranlar hazırlanmış, yapısal ve morfolojik olarak karakterize edilmiş, performans ve kirlenme özellikleri incelenmiş ve çalışma kapsamında hazırlanan elektriksel bağlantılı çapraz akış filtrasyon hücresi kullanılarak, çeşitli kirletici yapılara karşı elektriksel potansiyel kullanımı ile in-situ kirlenme kontrol çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan membranların enine kesit SEM görüntüleri, artan grafen katkı miktarıyla orantılı olarak membranın daha yüksek oranda parmaksı gözenekli hale geldiğini göstermiştir. Membran yüzey temas açısı ölçümleri, grafen (Gr) katkısının hidrofobik özelliği sebebiyle yüksek oranda katkı ilavesi ile membran yüzey su severliğinin azalttığını göstermiştir. Filtrasyon süreçlerinde grafen katkısı membran geçirgenliğinde artırıcı etki yapmıştır. İletkenlik ölçüm sonuçları, grafen katkısının PSf membranların iletkenliğinde artırıcı yönde etki yaptığını ve %5 oranında grafen katkısı kullanılarak PSf membranın iletkenliğinin 40 kat artırılabildiğini göstermiştir. Dışlama çalışmaları ile hazırlanan tüm membranlar için BSA dışlama performasının %90'ın üzerinde olduğu belirlenmiş ve sonuçlar membranların MWCO değerlerinin ~60.000 Da seviyesinde olduğunu göstermiştir. Filtrasyon ve basit hidrolik temizleme süreci kullanılarak, BSA, HA ve Cd2+ kirleticileri için sırasıyla %70, %91 ve %93 seviyelerinde akı geri kazanım oranları elde edilmiştir. BSA, hümik asit ve Cd2+ kirleticileri için sırasıyla membranların toplam kirlenme oranlarının ortalama %35-45, %20-30 ve %18-20 aralığında oldukları belirlenmiştir. Tüm kirleticiler için tersinmez kirlenme oranlarının daha yüksek olduğu, özellikle Cd2+'nın yüklü yapısı sebebiyle yüksek oranda tersinmez kirlenme oluşturma eğiliminde olduğu belirlenmiştir. Elektriksel kirlenme kontrolü çalışmaları, 15V sürekli potansiyel uygulamalı metodun optimum verimle çalıştığını göstermiştir. %5 oranında grafen içeren PSf membran ile gerçekleştirilen elektriksel potansiyel etkisi ile in-situ kirlenme kontrol çalışmalarında BSA, hümik asit ve Cd2+ kirleticileri için sırasıyla %39, %17 ve %33 oranlarında daha düşük akı azalması elde edilmiştir.