Bitkisel doku üzerine Neurospora sitophila hücrelerinin immobilize edilmesiyle hazırlanan biyokütle sisteminin reaktif boyarmadde biyosorpsiyonu karakteristikleri

Abstract

Bir filamentli fungus olan Neurospora sitophila mısır püskülü dokusuna immobilize edilmiş ve bu sistem yeni bir biyosorbent olarak boyarmadde içeren çözeltilerden renk giderimi için kullanılmıştır. Model boyarmadde olarak Reaktif Mavisi 49 seçilmiştir. Biyosorbentin renk giderim potansiyeli kesikli ve sürekli sistemde araştırılmıştır. Deneylerde; pH, biyokütle miktarı, denge süresi, sıcaklık, boyarmadde derişimi ve akış hızı gibi deneysel parametreler incelenmiĢtir. Hız sabitlerini belirlemek için kesikli sistem denge verileri kinetik açıdan değerlendirilmiştir. Biyosorpsiyona ait termodinamik bulgular, sürecin kendiliğinden ve endotermik olduğunu göstermiştir. İncelenen izoterm modelleri içinde biyosorpsiyon Langmuir izoterm modeline uygunluk göstermiş ve biyosorbent sistemin maksimum tek tabakalı biyosorpsiyon kapasitesi 105,33 mg g1 olarak belirlenmiştir. Biyosorbent sisteminin renk giderim performansı sentetik ve gerçek atıksu örnekleri kullanılarak da test edilmiştir. Sürekli sistemde gerçekleştirilen on ardışık biyosorpsiyon-desorpsiyon çalışması biyosorbent sistemin bu süreç sonunda %70 civarında biyosorpsiyon verimini koruduğunu göstermiştir. Ayrıca olası boyarmadde-biyosorbent etkilişim mekanizması zeta potansiyeli, FTIR, SEM ve EDX analizleriyle değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, önerilen biyosorbent sistemi sulu çözeltilerden Reaktif Mavisi 49’un gideriminde etkili bir şekilde kullanılmıştır.

A filamentous fungus Neurospora sitophila immobilized in corn silk tissue and this system employed as a new biosorbent for the treatment of dye contaminated solutions. Reactive Blue 49 was chosen as model dye. Decolorization potential of biosorbent was investigated in batch and continuous mode of operations. Design parameters like pH, biomass dosage, contact time, temperature, dye concentration and flow rate were investigated in the experiments. Batch mode equilibrium data kinetically analysed to determine the rate constants. The thermodynamics of biosorption indicated spontaneous and endothermic nature of the process. Biosorption was well described with Langmuir isotherm model with the maximum monolayer biosorption capacity of 105.33 mg g1. Decolorization performance of biosorbent system was also tested using synthetic and real wastewater samples. Flow mode regeneration studies over ten consecutive cycles indicated that the suggested biosorbent maintained consistently high biosorption yield, about 70%. The possible dye-biosorbent interaction mechanism was also evaluated by zeta potential, FTIR, SEM and EDX analysis. Overall, the suggested biosorbent system was effectively used for the removal of a Reactive Blue 49 from contaminated solutions.