Poliakrilonitril-bentonit/zeolit ve poliakrilamit-lignin kompozitlerinin hazırlanması, modifikasyonu, karakterizasyonu ve bunlara UO22+ ve Pb2+ adsorpsiyonu
Preparation, modification and characterization of polyacrylonitrile-bentonite/zeolite and polyacrylamide-lignin composites and their adsorptive features for UO22+ ve Pb2+
- Tez No: 212465
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ULVİ ULUSOY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: bentonit, zeolit, lignin, kompozit, uranyum, kursun, polimer, poliakrilonitril, poliakrilamit, bentonite, zeolite, lignin, composite, uranium, lead, adsorption, polymer, polyacrylonitrile, polyacrylamide
- Yıl: 2006
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Cumhuriyet Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 130
Özet
Adsorpsiyon (katı faza özütleme) yöntemi sulu çözeltilerden metal iyonlarının uzaklastırılmasında/geri kazanımında pratik ve ekonomik olusu nedeniyle tercih edilen bir yöntemdir. deal bir adsorban, metallere kimyasal ilgisi, adsorpsiyon kapasitesi ve adsorpsiyon hızı yüksek, ekonomik ve tekrar kullanılabilir olmalıdır. Yüksek dogal bolluktaki maddeler ekonomik açıdan potansiyel adsorbanlardır. Bunlardan, metallere kimyasal ilgisi olan bentonit ve zeolit gibi minerallerle selüloz ve lignin gibi biyo-polimerler önemli olanlardandır. Bunlar ekonomiktirler ancak sulu çözeltilerde agregasyon ve/veya koagülasyona ugrama, çözünme ve düsük adsorpsiyon kapasitesi gibi sınırlayıcı özeliklere sahiptirler. Bu çalısmanın amacı dogal kökenli bentonit (B), zeolit (Z) ve ligninin (L) sentetik polimer olarak seçilen poliakrilonitril (PAN) ve poliakrilamit (PAA) ile melez kompozitlerini (B-PAN, Z-PAN ve PAA-L) yapmak, bunların amidoksim ve hidroksamik asit modifikasyonları olan poliakriloamidoksim (PAO) ve polihidroksamik asit (PHA) yapılarına dönüstürmek ve tüm bu yapıların adsorban özelliklerini Pb2+ ve UO2 2+ iyonları için arastırmaktır. Amaca ulasma basarısının denetiminde, melez kompozitler ve bilesenlerinin yapısal karakterizasyonunda FT-IR, XRD ve SEM, adsorpsiyon arastırmalarında ise Pb2+ ve UO2 2+ ölçümleri için UV-Vis spektrofotometrik yöntemler kullanılmıstır. Adsorban özellikler; adsorpsiyonun derisim, sıcaklık ve zamanla degisimi izlenerek, izoterm sekilleri, termodinamik ve kinetik açıdan incelenmistir. zoterm sekilleri, Langmuir, Freundlich ve Dubinin-Radushkevich modelleri, termodinamik van't Hoff denklemi, kinetigi ise yalancı ikinci derece hız denklemi ve Weber-Morris parçacık içine difüzyon (intra-particle diffusion) modelleri kapsamında degerlendirilerek ilgili parametreler saptanmıstır. Adsorban özelligin sürekliligi tekrar kullanılabilirlik arastırmaları ile denetlenmistir. Yapısal analizler; PAN'ın B ve Z içerisine, L'nin ise PAA içerisine katıldıgını ve amidoksim ve hidroksamik asit modifikasyonlarının basarılı oldugunu kanıtlamıstır. Adsorban özellik arastırması ile ilgili sonuçlar ise arastırılan bu melez adsorbanların Pb2+ ve UO2 2+ adsorpsiyonu için kimyasal, yüksek tercihli, kendiliginden ve hızlı adsorpsiyon özelliklerine sahip olduklarını göstermistir. Adsorbanların tekrar kullanılabilirlikleri kanıtlanmıstır. Sonuç olarak, bu tez kapsamında sentezlenen ve arastırılan melez kompozit yapıların adsorpsiyon arastırmaları ve kromotografik uygulamalara yeni tür adsorbanlar olarak önerilebilecegi kanısına varılmıstır.
Özet (Çeviri)
Adsorption (solid phase extraction;SPE) is a preferable method, which has been widely used in removal/recovery procedures from aquatic environment because of its useful economical and practicality features. An ideal adsorbent should be economic besides it has chemical affinity to metal ions, high sorption capacity, high sorption rate and capable of regeneration (re-usable). Naturally high abundant materials are potential adsorbents; bentonite and zeolite like minerals and cellulose and lignin like bio-polymers are amongst the favorites. These are favorable in terms of economical reason, but they have practical limitations such as aggregation and/or coagulation, dissolution in aquatic media and low sorption capacity. The concerns of this investigation is to synthesize of the hybrid composites (B-PAN, Z-PAN, PAA-L) of naturally occurring bentonite (B) zeolit (Z) and lignin (L) with polyacrylonitrile (PAN) and polyacrylamide (PAA) attained as synthetic polymers, to obtain their polyacrylamidoxime (PAO) and polyhydroxamic acid (PHA) modifications, and to investigate the adsorptive features of these materials for Pb2+ and UO2 2+ ions. To test the achievements of these objectives, FT-IR, XRD and SEM analysis were used for the structural characterizations of the composites and UV-Vis spectrophotometric analysis was used in the adsorption experiments for the determination of Pb2+ and UO2 2+. The adsorptive features in view of the dependency of adsorption to ion concentrations, temperature and time, by which the profiles of adsorption isotherms, thermodynamic and kinetics nature of the process were evaluated. Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich models were of the experimental isotherms, van?t Hoff equation was of thermodynamic, and pseudo second order and Weber-Morris intra-particle diffusion models were of kinetics evaluations, from these the related parameters were obtained. The continuity of adsorptive features was tested by reusability experiments. Evaluations for structural characteristics proved that PAN was included in B and Z as in the inclusion of L in to PAA, and that the amidoxime and hydroxamic acid modifications were succeeded. The results related to the adsorptive features showed that the investigated hybrid composites had chemical affinity, high preference, spontaneous and high rate for Pb2+ and UO2 2+ adsorption. The reusability of the adsorbents was proved. In conclusion, the hybrid composites synthesized and investigated within this thesis context should be considered as the new types of adsorbents for adsorption investigations and chromatographic applications.
Benzer Tezler
- Farklı polimer-Na/bentonit nanokompozitlerin sentezlenmesi ve yapısal karakteristikleri
Synthesis and structural characterization of different polymer - Na / bentonite nanocomposites
ERİM CERİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR ESMER
- Preparation of polyacrylonitrile grafted onto nano-clay for removal of aluminum from aqueous solutions
Poliakrilonitril aşılanmış nano-kil sentezi ve alüminyumun sulu ortamlardan uzaklaştırılmasında kullanılması
EDA KÜÇÜK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL
- Preparation and characterisation of polyacrylonitrile based nanofibers by electrospinning
Poliakrilonitril bazlı nanoelyafların elektroeğirme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
YAVUZ SELİM ŞAHİNTÜRK
- Akrilik polimerlerin ıslanabilirliğinin bazı hidrofilik komonomerler kullanarak artırılması
Increasing wettability of acrylic polymers using some hydrophilic comonomers
YASEMİN DAMLIOĞLU
- Yanma gecikmeli poliakrilonitril polimer ve elyafları üretimi
Producing flame retardant polyacrylonitrile polymers and fiber manufacturing from the same
MUSTAFA YILMAZ
Doktora
Türkçe
2020
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AKAR