Derik Halhalı Zeytin Çekirdeğinden Çevre Dostu Selülozik Manyetik Nano-Adsorbent Üretimi ve Benzen Gideriminde Kullanılması

Abstract

Uçucu organik bir bileşik (UOB) olan benzen, kimyasal ve petrokimyasal gibi faaliyetlerle sanayiden ve endüstriden atmosfere salınmaktadır. Benzen, canlı sağlığı ve çevre için ağır kirliliklerden biri olup, kanserojen, mutajenik ve oldukça toksik polar olmayan bir kirleticidir. İnsan sağlığı ve ekolojik çevre için bir potansiyel tehlikedir. Bu sebeple benzenin bir kirletici olarak atmosferden uzaklaştırılması büyük önem taşımaktadır. Bu çevresel iyileştirme çalışmasında, Derik Halhalı zeytininin çekirdeği bir doğal selüloz (DS) kaynağı olarak manyetit ($Fe_3O_4$) modifikasyonunda kullanıldı. Başarıyla üretilen $Fe_3O_4$/DS nano-adsorbentin benzen giderimine karşı adsorpsiyon özellikleri incelendi. Birlikte çökeltme yöntemiyle elde edilen Fe3O4/DS nano-adsorbenti SEMEDS, FTIR ve BET analizleri ile karakterize edildi. Benzen giderim prosesinde, benzen başlangıç konsantrasyonu, adsorbent miktarı, adsorpsiyon süresi ve adsorpsiyon sıcaklığı gibi farklı parametrelerin etkileri değerlendirildi. Optimum değerler olarak belirlenen 90 dakika adsorpsiyon süresi, 15 ppm benzen başlangıç konsantrasyonu, 100 mg adsorbent miktarı ve 25°C adsorpsiyon sıcaklığı gibi koşullar altında benzen adsorpsiyon kapasitesi 298.15 mg/g olarak bulundu. Bu sonuç, başarıyla üretilen $Fe_3O_4$/DS nano-adsorbentin UOB kirleticilerin giderimindeki uygulama potansiyelini ortaya koymaktadır. Öte yandan, Quasi-birinci-dereceden kinetik modeli takip eden gaz halindeki benzenin $Fe_3O_4$/DS nano-adsorbenti üzerine adsorpsiyon prosesi fiziksel adsorpsiyon mekanizmasını işaret etmektedir. Ayrıca, 1.74 kJ/mol olarak hesaplanan E değeri (Dubinin-Radushkevich model sabiti) adsorpsiyon prosesinin fiziksel etkileşim mekanizması üzerinden gerçekleştiğini desteklemektedir. Son olarak, beş döngüden sonra, $Fe_3O_4$/DS nano-adsorbentin %90.61'lik bir yeniden kullanım verimini koruduğu bulundu, bu da nano-adsorbentin pratik uygulamalarda büyük bir potansiyele sahip olduğu anlamına geliyor.