Cyclam içeren çapraz bağlı mikrokürelerin karakterizasyonu ve metal iyonlarının adsorpsiyonundaki seçiciliği
Characterization of cyclam containing cross-linked microbeads and their selectivity onto adsorption of metal ions
- Tez No: 105661
- Danışmanlar: PROF. DR. BEKİR SALİH
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 142
Özet
ÖZET Toksik metal iyonları ve kıymetli metal iyonlarının uzaklaştırılması zenginleştirilmesi saf olarak geri kazanımları, tayin sınırlarının iyileştirilmesi ve özellikle son yıllarda karışım halinde bulunmaları durumunda spesifik olarak uzaklaştırılmaları oldukça önem kazanan konular arasındadır. Son yıllarda, büyük öneme sahip yapısı kesin olarak bilinen ve seçimli ligand ile modifıye edilmiş mikroküre şeklindeki polimerler çok fazla kullanım alanı bulmaktadır. Bu çalışmada, yapısı çok iyi karakterize edilen ve fiziksel ve kimyasal olarak uygulamalar için oldukça kararlı olan Poli(p-CMS-EGDMA) çapraz bağlı mikroküreler kullanılmıştır. Sentezlenen bu mikrokürelerin Optik ve SEM fotoğrafları, FTIR spektrumları, TGA ve DSC termogramları ve elementel analiz sonuçları alınarak karakterize edilmiştir. Bu karakterizasyon işleminden sonra Au(lll) ve Cu(ll) iyonlarına seçicilik gösteren halkasal aza ligandı polimerik yüzeylere kimyasal bağla bağlanarak, bağlanan ligandın miktarı elementel analiz sonuçlarından 2.24 mmol/g polimer olarak tayin edildi. Sentezlenen cyclam modifıye polimerlerin metal adsorpsiyonundan sonra karakterizasyonları yapılarak metal iyonlarının bağlanma mekanizmaları tayin edilmiş ve Au(lll) iyonlarının kompleks yapılarının diğer metal iyonlarına göre farklı kompleks oluşturduğu tespit edilmiştir. Metal iyonlarının modifiye polimerik yüzeyine adsorpsiyonunda elde edilen metal kompleks yapılarının kararlılıkları oldukça yüksek bulunmuştur. Au(lll) iyonlarının modifiye polimerik mikroküreler üzerinde adsorpsiyon kapasitesi 1217 mg Au(lll)/g polimer, adsorpsiyon denge zamanı 48 saat ve optimum adsorpsiyon pH' ı 3.0 olarak tespit edilmiştir. Elde edilen 1217 mg Au(lll)/g polimer, literatürde ulaşılan en yüksek Au(lll) adsorpsiyon kapasitesi olarak bulunmuştur. Au(lll) iyonlarının asidik pH değerlerinde maksimum adsorpsiyon göstermesine rağmen diğer metal iyonlarının maksimum adsorpsiyon kapasitesine nötral pH değerleri civarında ulaştığı bulunmuştur. Cyclam ile modifiye edilmiş Poli(/>-CMS-EGDMA) mikroküreleri ile ulaşılan maksimum metal iyonu adsorpsiyonları Cu(ll) için 232.1, Ni(ll) için 132.1, Co(ll) için 116.8 ve Zn(ll) için 119.4 mg/g polimer olarak tespit edilmiştir. Bu metal iyonları için denge adsorpsiyon süreleri 10 dakika ile 60 dakika arasında olup maksimumadsorpsiyonun gerçekleştiği pH değerleri pH=6.0 dır. Bu davranış asidik bölgede Au(lll) iyonlarına polimerin diğer metal iyonlarına göre daha seçimli olduğunu göstermektedir. Au(lll) iyonları yanında diğer metal iyonlarının adsorpsiyon değerleri hem Au(lll) iyonlarının bulunduğu ikili metal iyonları ile hem de tüm metal iyonlarının bulunduğu ortamlarda pH değiştirilerek seçimlilik çalışmaları yapılmıştır. pH=3.0 de Au(lll) iyonlarına karşı polimerin seçiciliği oldukça yüksek olup diğer metal iyonlarının girişim etkileri hemen hemen yok denecek kadar azdır. Au(lll) iyonlarının polimerik yüzeyden desorbsiyonları en uygun olarak 0.8 M tiyoüre içeren 3M HCI çözeltisi ile % 97' nin üzerinde bir desorpsiyon oranı ile desorbe edildiği tespit edilmiştir. Aynı polimerik partiküllerin kullanımı ile yapılan 8 tekrar sonucunda polimerin adsorpsiyon kapasitesinin ilk değere göre en fazla % 8.4 kadar azaldığı tespit edilmiştir. Geçiş metallerinin desorbsiyonu için en uygun desorbsiyon ortamı 6.0 M HNO3 olarak tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT In the last decade, removal, preconcentration, recovery and decreasing detection limits of toxic and precious metal ions have been great intention among research topics. Specific recovery of toxic and precious metal ions are also very important. Well-known structure and specific ligand attached synthetic polymeric microbeads have been found wide applications in various fields. In this study, physically and chemically stable, very well characterized cross-linked Poly(p-CMS-EGDMA) has been used. Optical and SEM micrographs, FTIR spectrum, TGA and DSC thermograms and elemental analysis results of these synthesized polymeric microbeads have been obtained. After the characterization of the polymeric microbeads, cyclic aza-ligand specific to Cu(ll) and Au(lll) ions especially, was attached chemically onto the synthesized Poly(p- CMS-EGDMA) microbeads. From the elemental analysis results, the amount of the attached specific ligand was calculated as 2.24 mmol/g polymer. Au(lll) and transition metal ions were adsorbed onto the modified polymer and all different polymeric species were characterized and complex mechanism of the metal ions with the polymeric microbeads were investigated. It has been found that Au(lll)-polymer complex structure is different than other transition metal ion complexes. Metal ion complexes of the polymer were found very stable compared to the plain and cyclam modified polymeric microbeads after the metal ion adsorption onto the polymeric microbeads. Adsorption capacity, equilibrium adsorption time and optimum adsorption pH of Au(lll) ions onto the polymeric microbeads were obtained as 1217 mg Au(lll)/g polymer, 48 h and pH 3.0, respectively. It was found that 1217 mg Au(lll)/g adsorption capacity of Au(lll) was the maximum adsorption capacity reported in the literature with now. In spite of maximum adsorption of Au(lll) ions being recorded in the acidic region, it was found that maximum adsorption capacity of the other transition metal ions were obtained at around neutral pH region. The maximum adsorption capacity of the other transition metal ions were determined as 232.1, 132.1, 116.8 and 119.4 mg/g polymer for Cu(ll), Ni(ll), Co(ll) IIIand Zn(ll), respectively. Equilibrium adsorption time of transition metal ions were between 10 and 60 min and the maximum adsorption pH of these metal ions occurred at pH 6.0. This behaviour shows that modified polymeric microbeads are really more specific to Au(lll) ions at acidic pH's compared to other transition metal ions. The selectivity studies of metal ions onto the modified polymer were examined using either the binary mixture of metal ions or the mixture containing all metal ions, as well as changing the medium pH. Selectivity of the modified polymer to Au(lll) ions is very high compared to other transition metal ions and interference effect of other transition metal ions onto Au(lll) ions is very low at pH 3.0. Au(lll) ions were desorbed from the polymeric microbeads perfectly using 3 M HCI solution containing 0.8 M thiourea and desorption ratios in each experiment were found not less than 97 %. In the reuse experiment, repetition 8 of adsorption- desorption experiments using same polymeric microbeads, yielded that the decrease in the adsorption capacity of the polymeric microbeads at the end of the repeated use is 8.4 % less than the adsorption capacity of the modified polymer that was used in the first reuse experiment. The suitable desorption medium for the other transition metal ions has been determined as the medium of 6.0 M of HN03. IV
Benzer Tezler
- Cyclam çekirdekli pentaflorlu uç grup taşıyan poli (aril eter) dendrimerlerin sentezi
Synthesis of poly (aryl ether) dendrimers with cyclam cored containing peripheral penthafluorine groups
TUNCAY TÖMEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
KimyaAfyon Kocatepe ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MELTEM DİLEK
- Cyclam çekirdekli, kromofor grup taşıyan poli(aril eter) dendrimerlerin sentezi
Synthesis of poly(aryl ether) dendrimers with cyclam cored containing chromophore end group
ÖZLEM DİLEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
KimyaAfyon Kocatepe ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MELTEM DİLEK
- Cu(II)/1,4,8,11-tetra-azasiklotetradekan (''cyclam'') ve Cu(II)-cyclam/poliakrilik asit kompleksinin tümör hücreleri (HeLa) üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of Cu(II)/1,4,8,11-tetra-azacyclotetradecan (''cyclam'') ve Cu(II)-cyclam/polyacrilic acid complex on tumor cells (HeLa)
MURAT DEMİRBİLEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ERHAN BİŞKİN
- Bazı geçiş elementlerinin azotun verici olduğu ligandlar ile oluşturduğu komlekslerin incelenmesi
The Invetigation of formed complexes between some transition elements and ligands that include nitrogen donors
HASENE MUTLU