In recent years, nanotechnology is attracting many researchers due to its increasing applications areas. Nanotechnology provides a variety of applications areas in many branches of science such as material science, chemical engineering, electrical engineering, pharmacology, organic chemistry, molecular biology, micro-fabrication and etc. Aluminium oxide or alumina as a metal oxide is composed of aluminium and oxygen atoms and its chemical formula is indicated Al2O3. Aluminium oxide has many crystal phases. However, alpha and gamma phase are the most common crystalline phases of aluminium oxide. The alpha phase aluminium oxide is known as the most stable one. The gamma phase aluminium oxide is mostly defined as amorphous and porous structure of aluminium oxide. Aluminium oxide nanoparticles are widely used in several applications due to their large surface area, homogeneous particle size distribution, spherical morphology and porous structure. There are many novel application areas have appeared in nanotechnology by using magnetic nanoparticles. In particular, iron based aluminium oxide nanocomposites allows for many implementations because of its superior magnetic properties. These nanocomposites are utilized as catalyst, drug carrier, adsorbent and etc. In the present study, aluminium oxide nanoparticles and iron based magnetic aluminium oxide nanocomposites were synthesized by solution combustion method using various fuels at various fuel amounts. Aluminium oxide nanoparticles were synthesized with two fuel types as urea and glycine at their various amounts, respectively. On the other hand, iron based magnetic aluminium oxide nanocomposites were synthesized with three fuel types as urea, glycine and sucrose at their various amounts, respectively. For the characterization studies of the synthesized samples, the following devices were used: X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS), Thermogravimetric and Differential Thermal Analysis (TG/DTA) and Brunauer-Emmett-Teller (BET). From the characterization studies, aluminium oxide nanoparticles and iron based magnetic aluminium oxide nanocomposites successfully synthesized by solution combustion method with nanoscale particle size. Moreover, iron based magnetic aluminium oxide nanocomposites synthesized by solution combustion method using stoichiometric amount of glycine as a fuel, have higher porous surface, small and homogeneously distributed particle size compared to other synthesized samples. After evaluation of the data obtained from XRD and SEM analysis and magnetic attraction of the samples synthesized by solution combustion method, the sample synthesized using stoichiometric amount of glycine as a fuel (coded as SC-FA-G2) was chosen for further adsorption studies. For this purpose, Reactive Blue 19 (RB19) dye removal percentages at various process conditions were investigated onto SC-FA-G2 from aqueous solutions. The experimental set was planned by using a Design Expert 11.0 experimental design programme according to the Response Surface Methodology (RSM). According to Box-Behnken Design, 17 experiments were performed to investigate the effects of various process conditions. The effects of pH, temperature and adsorbent amount of SC-FA-G2 were investigated on the adsorption process, and a model was developed using the Box-Behnken methodology. Besides, the adsorption isotherm models and kinetic models were examined according to the data obtained from the adsorption experiments at the optimum process conditions obtained. As a result, after evaluation of the experimental data obtained from the adsorption studies, RB19 dye removal percentage onto SC-FA-G2, was found as 100 % at pH of 2, 400 mg adsorbent amount/50 mL and 25 C. The maximum adsorption capacity value (Qmax) for this sample was calculated as 55.248 mg/g.

Son yıllarda, nanoteknolojinin kullanıldığı uygulama alanlarının giderek artması ile beraber nanoteknolojiye olan ilgi de artmıştır. Nanoteknoloji malzeme bilimi, kimya mühendisliği, elektrik mühendisliği, farmakoloji, organik kimya, moleküler biyoloji, mikro fabrikasyon vb. gibi birçok bilim dalında çeşitli uygulama alanları sunmaktadır.Alüminyum oksit veya alümina olarak bilinen metal oksit, alüminyum ve oksijen atomlarından oluşmaktadır ve kimyasal formülü Al2O3 şeklindedir. Alüminyum oksitin birçok kristal fazı bulunmaktadır. Fakat, alfa ve gama fazı en çok bilinen alüminyum oksit kristal fazlarıdır. Alfa fazı alüminyum oksitin en stabil fazı olarak bilinir. Gama fazı ise daha çok amorf ve gözenekli bir yapıya sahip alüminyum oksit fazıdır. Alüminyum oksit nanopartikülleri, geniş yüzey alanına, homojen parçacık boyut dağılımına, küresel morfolojiye ve gözenekli yapıya sahip olması nedeni ile birçok uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır.Nanoteknolojiye manyetik nanopartiküllerin katılmasıyla birçok yeni uygulama alanı oluşmuştur. Özellikle, demir bazlı alüminyum oksit nanokompozitlerinin üstün manyetik özellikleri, birçok uygulama alanında bu nanokompozitlerin kullanımına imkan sağlamaktadır. Bu nanokompozitler katalizör, ilaç taşıyıcı, absorban vb. olarak çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Bu çalışmada alüminyum oksit nanopartikülleri ve demir bazlı manyetik alüminyum oksit nanokompozitleri çözelti yakma metodu ile sentezlenmiştir. Alüminyum oksit nanopartiküllerinin ve demir bazlı manyetik alüminyum oksit nanokompozitlerinin sentezi sırasında farklı yakıt türleri ve miktarları kullanılmıştır. Alüminyum oksit nanopartikülleri, üre ve glisin olmak üzere iki farklı yakıt türü ve bunların farklı miktarları kullanılarak sentezlenmiştir. Demir bazlı manyetik alüminyum oksit nanokompozitleri ise üre, glisin ve sükroz olmak üzere üç farklı yakıt türü ve bunların farklı miktarları kullanılarak sentezlenmiştir. Sentezlenen numunelerin karakterizasyon çalışmaları için kullanılan cihazlar; X-Işını Difraktometresi (XRD), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) - EDS Analizi, Termogravimetrik ve Diferansiyel Termal Analiz (TG/DTA), Brunauer-Emmett-Teller (BET) şeklindedir.Karakterizasyon çalışmalarından elde edilen sonuçlara göre, alüminyum oksit nanopartikülleri ve demir bazlı manyetik alüminyum oksit nanokompozitleri çözelti yakma metodu ile nano boyutta başarılı bir şekilde sentezlenebilmiştir. Buna ek olarak, çözelti yakma metodu ile stokiyometrik oranda glisin yakıtı kullanılarak sentezlenen demir bazlı manyetik alüminyum oksit nanokompozitin, diğer sentezlenen numunelere kıyasla daha yüksek gözeneklilik ile küçük ve homojen dağılımlı partikül boyutuna sahip olduğu görülmüştür.Sentezlenen numunelerin XRD ve SEM analizlerinin ve manyetik özelliklerinin incelenmesi sonucunda, çözelti yakma yöntemi ile yakıt olarak stokiyometrik miktarda glisin kullanılarak sentezlenen numunenin (SC-FA-G2) adsorpsiyon çalışmalarında kullanılmasına karar verilmiştir. Bu amaçla, çeşitli proses koşullarında SC-FA-G2 numunesi adsorban olarak kullanılarak sulu çözeltilerden Reaktif Mavi 19 (RB19) boya giderme yüzdeleri incelenmiştir. Deney setleri, Cevap Yüzey Metoduna (RSM) göre Design Expert 11.0 deney tasarım programı kullanılarak planlanmıştır. Box-Behnken Tasarımına göre, farklı koşullar altında 17 deney gerçekleştirilmiştir. pH, sıcaklık ve SC-FA-G2 absorban miktarının adsorpsiyon prosesine olan etkileri incelenmiş ve Box-Behnken Tasarımı kullanılarak elde edilen verilere uyan bir model geliştirilmiştir. Ayrıca, adsorpsiyon deneylerinden elde edilen verilere göre, adsorpsiyon izoterm ve kinetik modelleri optimum koşullarda incelenmiştir.Sonuç olarak, adsorpsiyon çalışmalarından elde edilen deneysel verilerin değerlendirilmesinden sonra, SC-FA-G2 kodlu numunenin RB19 boya giderme yüzdesi, pH 2, 400 mg adsorban miktarı/50 mL ve 25 C'da % 100 olarak bulunmuştur. Ayrıca, bu numune için maksimum adsorpsiyon kapasite değeri (Qmax) ise 55.248 mg/g olarak hesaplanmıştır.