Sulu çözeltilerden tetrasiklin giderimi için alg bazlý yeþil biyokompozit sentezi: kinetik, denge ve termodinamik çalýþmalar

Bu çalýþmada, aljinat bazý kullanýlarak Spirulina sp. biyokütlesinden boncuklarýn geliþtirilmesi ve sudaki tetrasiklinin giderimi için adsorbent potansiyellerinin deðerlendirilmesi amaçlanmýþtýr. Bu amaçla biyokompozitin yeþil sentezi yapýlmýþ ve karakterize edilmiþtir. Kesikli sistemde yürütülen giderim çalýþmalarýnda; tetrasiklin giderim verimine; çözelti pH’ýnýn, biyokompozit miktarýnýn, temas süresinin ve farklý sýcaklýklarda farklý baþlangýç kirletici konsantrasyonunun etkisi çalýþýlmýþtýr. Ýzoterm çalýþmalarýndan elde edilen verilere Langmuir, Freundlich ve D-R izotermleri uygulanmýþtýr. 25, 35 ve 45 oC için Langmuir izoterminden elde edilen Qm deðerleri sýrasýyla 108.95 mg/g, 191.25 mg/g ve 404.75 mg/g olarak bulunmuþtur. Elde edilen biyokompozit, yüksek tetrasiklin biyosorpsiyonu ile iliþkili olabilecek hidrofobikliðe ve çeþitli fonksiyonel gruplara (CH2, C-N, C-O, CO3-2 vb.) sahiptir. Biyokompozitin yüksek Qm deðerleri, π-π elektron-verici-alýcý etkileþimi ve fonksiyonel gruplar ile tetrasiklin molekülleri arasýndaki kompleks oluþumu nedeniyledir. Tetrasiklin biyosorpsiyonu için determinasyon katsayýlarý dikkate alýnarak yalancý ikinci derece model uygun bulunmuþtur. Termodinamik verilerden; artan sýcaklýkla tetrasiklin biyosorpsiyonunun artmasý, biyosorpsiyon iþleminin endotermik ve spontan bir yapýya sahip olduðunu göstermektedir. Sonuç olarak; sentezlenen alg bazlý yeþil biyokompozitin, tetrasiklini sulardan baþarýlý bir þekilde uzaklaþtýrmak için kullanýlabileceði ortaya konulmuþtur.

Algae based green biocomposites for tetracycline removal from aqueous solutions: kinetic, equilibrium and thermodynamic studies

This study aimed to develop beads from biomass and evaluate their adsorbent potential for tetracycline removal from water. For this purpose, a green synthesis of the biocomposite was made and characterized. In the removal studies carried out in the batch system; the effects of solution pH, amount of biocomposite, contact time, and different initial pollutant concentrations at different temperatures on the efficiency of tetracycline removal were studied. Langmuir, Freundlich, and D-R isotherms were applied to the data obtained from isotherm studies. Qm values obtained from Langmuir isotherm for 25, 35 and 45 oC were found to 108.95 mg/g, 191.25 mg/g and 404.75 mg/g, respectively. The resulting biocomposite had hydrophobicity and various functional groups (CH2, CN, CO, CO3-2 vb.), which may be associated with high tetracycline biosorption. The high Qm values of the biocomposite are due to the π-π electron-donor-acceptor interaction and complex formation between functional groups and tetracycline molecules. Considering the determination coefficients for tetracycline biosorption, the pseudo-second order model was found suitable. From the thermodynamic data; the increase in tetracycline biosorption with increasing temperature indicates that the biosorption process has an endothermic and spontaneous nature. As a result; it has been demonstrated that the synthesized algae-based green biocomposite can be used to successfully remove tetracycline from water.