Capsicum ammuum l. atık tohumlarından elde edilen biyokömürün pb(II) biyosorpsiyon potansiyelinin araştırılması = Investigation of the pb(II) biosorption potential of biochar pbtained from capsicum annuum l. waste seeds

Abstract

Su kirliliği, küresel endişeye neden olan önemli bir çevresel sorun haline gelmiştir ve bu sorunu gidermek için etkili bir iyileştirme yönetimine ihtiyaç vardır. Çok çeşitli biyosorbanlar arasında karbonlu malzeme biyokömürü içeren biyosorpsiyon, hem sürdürülebilir hem de uygun maliyetli bir iyileştirme alternatifi olduğu için gelecekte önemli bir fark yaratabilir. Bununla birlikte, biyokömürün çeşitli kirleticiler için biyosorpsiyon kapasitesi hakkında hala çok fazla bilinmeyen vardır ve bu tez, bu nedenle mevcut bilgi boşluğuna bilgi sağlamayı amaçlamaktadır. Capsium annuum L. (C. annuum L.) tohumlarından hazırlanan yeni bir biyokömür (CASB) ile sulu çözeltilerden toksik Pb(II) iyonunun biyosorpsiyonunu araştırmak için Pb(II) iyonlarının uzaklaştırılma özellikleri denge ve kinetik yönler dikkate alınarak araştırılmıştır. Biyosorpiyon, CASB’nin 36,43 mg g− maksimum tek tabakalı biyosorpsiyon kapasitesine sahip olduğu Langmuir izoterm modelinin doğrusal olmayan formuna iyi uyum sağlamıştır. Biyosorpsiyon kinetiği ise yalancı−birinci−derece kinetic modeli ile tanımlanmıştır. CASB’nin dinamik akış modundaki biyosorpsiyon ve rejenerasyon potansiyeli incelenmiştir. Sentetik atıksu (SW) ve sentetik Pb(II) çözeltisi ile gerçekleştirilen kırılma noktası eğrisi çalışmaların yanı sıra, sürekli akış sisteminde Pb(II) eklenmiş gerçek elma suyu örnekleri kullanılarak CASB’nin uygulanma potansiyeli de test edilmiştir. Olası metal iyonu−biosorbent etkileşim mekanizması da FTIR, SEM−EDX ve Zeta potansiyel analizleri ile değerlendirilmiştir. Genel olarak, önerilen biyokömür sistemi, sulu ortamda kurşun iyonunun uzaklaştırılması için etkili bir şekilde kullanılmıştır

Water contamination has become a major environmental problem of global concern. There is a need for effective remediation methods to counteract this problem. Biosorption including carbonaceous material biochar, among a wide variety of biosorbents can make an important difference in the future, as it is both a sustainable and cost−effective remediation alternative. However, there is still much unknown about biochar’s biosorption capacity for various contaminants, and this thesis, therefore, aims to contribute knowledge to this existing knowledge gap. In order to investigate the biosorption of toxic Pb(II) ion from aqueous solutions by new biochar (CASB) prepared from Capsicum annum L. (C. annum L.) seeds, the removal characteristics of Pb(II) ions was investigated by considering equilibrium and kinetic aspects. Biosorption was well described with a non−linear Langmuir isotherm model with the maximum monolayer biosorption capacity of 36.43 mg g−. Biosorption kinetics were well described by the pseudo−first−order kinetic model. Dynamic flow mode biosorption and regeneration potential of CASB were examined. Its application potential was also tested using real apple juice samples spiked with Pb(II) in the continuous flow system in addition to breakthrough studies carried out with simulated wastewater (SW) and synthetic Pb(II) solution. The possible metal ion−biosorbent interaction mechanism was also evaluated by FTIR, SEM−EDX, and Zeta potential analysis. Overall, the suggested biochar system was effectively used for the removal of a lead ion from contaminated solutions