Anyonik yüzey aktif madde ile modifiye edilen bitkisel biyokütle ile katyonik boyarmadde biyosorpsiyon koşullarının kesikli ve sürekli sistemlerde incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Pyracantha coccinea (P. coccinea)’dan elde edilen doğal biyosorban, boyarmadde giderim yeteneğinin geliştirilmesi için, bir anyonik yüzey aktif madde ile modifiye edilmiştir. Modifiye biyosorban, kesikli ve sürekli akış koşullarında metil viyole (MV) ile kirlenmiş çözeltilerin renksizleştirilmesinde başarılı bir şekilde değerlendirilmiştir. pH, biyosorban dozajı, sıcaklık, iyonik şiddet ve akış hızı gibi boyarmadde giderimini etkileyen bazı parametreler optimize edilmiştir. Deneysel veriler yalancı-ikinci-dereceden kinetik modele çok iyi uyum göstermiştir. Denge biyosorpsiyon verileri, Freundlich ve D-R modelleri ile kıyaslandığında elde edilen sonuçlara en iyi Langmuir modeli ile uyum göstermiştir. Sodyum dodesil sülfat (SDS)- modifiye P. coccinea’nın en yüksek tek tabakalı biyosorpsiyon kapasitesi düşük miktarda biyokütle ile pH 7,7’de, 254,88 mg/g olarak bulunmuştur. Sıcaklığın, MV biyosorpsiyonu üzerinde önemli bir etkisi yoktur. Sürekli sistemde de yüksek biyosorpsiyon verimleri kaydedilmiştir. Biyosorpsiyon mekanizması zeta potansiyeli, IR ve SEM analizleri ile karakterize edilmiştir. İyon-değişimi ve kompleksleşme MV biyosorpsiyonu için olası mekanizmalar olarak önerilebilir. Modifiye biyosorban 0,005M HCl ile %80,30’a kadar rejenere edilebilmiştir. Sonuç olarak, P. coccinea yüksek biyosorpsiyon performansı ile sulu çözeltilerden MV boyarmaddesini uzaklaştırmada etkili bir biyosorban olarak kullanılabilme potansiyeline sahiptir.

In this study, the natural biosorbent obtained from Pyracantha coccinea (P. coccinea) was modified with an anionic surfactant to facilitate its dye removal ability. Modified biosorbent was successfully employed for decolorization of methyl violet (MV) contaminated solutions in batch and continuous flow conditions. The effect of some parameters such as pH, biosorbent dosage, temperature, ionic strength and flow rate on dye removal were optimized. Experimental data fitted well to the pseudosecond- order kinetic model. The equilibrium biosorption data indicated that the ability of the Langmuir model to fit adequately the experimental results obtained, in comparison to Freundlich and D-R models. The maximum monolayer biosorption capacity of the Sodium dodecylsulphate (SDS)-modified P. coccinea was found as 254.88 mg/g at pH 7.7 with lower amount of biomass. Temperature had no significant effect on MV biosorption. High biosorption yields were also recorded in continuous mode. Biosorption mechanism was characterized by zeta potential, IR and SEM analysis. The ion-exchange and complexation can be suggested as possible mechanisms for MV biosorption. The modified biosorbent could be regenerated up to 80.30% by 0.005 M HCl. Consequently, modified P. coccinea has a potential to be used as an effective biosorbent to remove MV dye from aqueous solution with high biosorption performance.