Geri Dön

Adsorption and desorption behavior of surfactants on zincoxide surfaces

Yüzey aktif maddelerin çinko oksit yüzeylere adsorpsiyon ve desorpsiyon koşullarının incelenmesi

  1. Tez No: 255775
  2. Yazar: FIRAT MELİH GÜRSOY
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SÜMER PEKER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2009
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Ege Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 107

Özet

Bu çalışmanın amacı, yüzey aktif maddelerin çinko oksit üzerine adsorpsiyon ve desorpsiyon koşullarının incelenmesidir. 104 M 382 TUBİTAK projesi kapsamında üretilen ZnO (çinko oksit) nanotanelerin birbirlerine yapıştıkları ve yüzeylerinin ince bir film tabakası ile kaplandığı görülmüştür. Farklı çözgenlerle yıkamalar yapıldıktan sonra dahi, yüzeyde SDS (sodyum dodesil sulfat)'in kaldığı, SEM görüntüleri ve EDS analizlerinden anlaşılmıştır. Etkileyen parametreleri aydınlatabilmek için ZnO'in üzerine SDS adsorpsiyonu bu çalışmada sistematik olarak incelenmiştir.Adsorpsiyon katı-sıvı arasında gerçekleştiği için adsorplayan katı ZnO'in sulu çözelti içerisindeki yüzey yapısı, ve adsorplanan SDS'in sulu çözelti içerisindeki özellikleri incelenmiştir. ZnO'in yüzey yapısının ve yüzey yükünün pH ile değiştiği saptanmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda çinko oksitin yüzey yükünün sıfır olduğu noktanın (pzc) elektrolit konsantrasyonuna bağlı olarak 8.7 < pH < 11aralığında olduğu bulunmuştur. pH < 8.7 de yüzey yükü pozitif, pH > 11'de negatif olduğu saptanmıştır. Su içerisinde ZnO yüzeylerinde hidroksil gruplarının oluştuğu ve bu grupların ZnO'in 7.75 < pH < 12 aralığında değişim gösterdikleri bulunmuştur. Çinko oksit'in çözünürlüğü 3 < pH < 12 aralığında minimumdur. Yüzey yüküne bağlı olarak pH azaldıkça, ZnO yüzeyleri (+) yüklü oldukları için (-) yüklü DS- (dodesil ) iyonlarının adsorpsiyonu artmıştır. Değişik pH değerlerindeki SDS adsorpsiyonu sırasında, çözeltinin pH'ında değişim gözlenmektedir. Bu değişim ZnO yüzeyindeki H+ ve OH- iyonlarının yerdeğişimine bağlanmıştır. pH=12 değerinde yüzey yükünün sıfıra yakın olduğu için adsorpsiyon sırasında pH değişimi olmamıştır. pH=12 deki adsorplanan miktar diğer pH'lardakine göre çok fazladır. Bu fazlalık adsorpsiyon mekanizmasının değiştiğini göstermektedir.Desorpsiyon yüzdesi pH ile artış göstermiştir. Desorplanan SDS miktarı nanotane üretiminde desorplanan miktara göre %50 daha fazladır. Aradaki farkın nanotane üretimi esnasında O- (oksijen) boşluklarına takılarak adsorplanan ve yıkama ile giderilemeyen SDS den kaynaklandığı düşünülmektedi

Özet (Çeviri)

The aim of this thesis is the investigation of the adsorption and desorption conditions of surfactants on zinc oxide surfaces. The nanoparticles of ZnO produced in the Project supported by TÜBİTAK under the Technological Research Grant 104M382 were found to be coated by a thin film that caused the particles to stick together. SEM photographs and EDS analysis showed that SDS stil remained on the surfaces even after repeated washings with water and other organic solvents. In this work, SDS adsorption on ZnO is investigated systematically to elucidate the factors controlling the adsorption.Since adsorption takes place at the solid/liquid interface, the surface composition of the solid ZnO and the physical properties of SDS in solution are investigated. It was found that the surface composition and surface charge of ZnO varied with pH. The point of zero charge was found to vary in the range, 8.7 < pH < 11, depending on the concentration of the electrolytes. The surface charge of ZnO was found to be positive for pH < 8.7 and negative for pH > 11. The surfaces of the ZnO particles were found to hydrolyze to different hydroxides of Zn. The pH of the supernatant showed a variation with time in the range 7.75 < pH < 12. The pH of the solution did not change with time outside this range. The solubility of ZnO is minimum in the interval3 < pH < 12. Since ZnO surfaces have a (+) charge below the isoelectric point, the adsorption of negatively charged DS- increased with a decrease in pH. During the adsorption of SDS at different pH values, the pH of the solution was found to be instable. This variation was attributed to the exchange of H+ and OH- ions at the surface. Since the surface charge of ZnO is nearly zero around pH=12, there was no change in the pH of the supernatant solution during the adsorption process. The specific adsorption (mol/g) at pH=12 is much larger than that at other pH values. This excess in adsorption was attributed to a change in the adsorption mechanism. The percent desorbed from the surfaces was found to increase with pH. In fact, the percent desorption found in this work is about 50% greater than the desorption percentage during the washing step of the nanoparticle production. The difference in the desorbed amounts could be due to the SDS chemically bonded into the O- vacancies during the formation of ZnO nanoparticles, that could not be removed during the washing step.

Benzer Tezler

  1. Cationic and anionic surfactant adsorption and desorption on soil of varying clay content

    Katyonik ve anyonik yüzey aktif maddelerin değişik oranlarda kil içeren toprakda adsorpsiyon ve desorpsiyon

    AYHAN GÜLKANAT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    KimyaBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NAZ ZEYNEP ATAY

  2. Titanyum-dioksit üzerinde organik maddelerin adsorpsiyonu ve fotokatalitik bozunması

    Adsorption and photocatalytic degradation of organic compounds on Titanium-dioxide

    ELİF LEVENT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Kimyaİstanbul Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLTEN ATUN

  3. Recovery of succinic acid for bio-based C4 bifunctional building block production

    Başlık çevirisi yok

    ÇAĞRI EFE

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    BiyokimyaTechnische Universiteit Delft (Delft University of Technology)

    PROF. DR. L. A. M. VAN DER WIELEN

    DR. A. J. J. STRAATHOF

  4. Surfactant adsorption & desorption on soil surfaces

    Surfaktanların çeşitli topraklar üzerinde tutulumu ve geri bırakılımı üzerine çalışmalar

    MUHİP ASUTAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2000

    Çevre MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ORHAN YENİGÜN

    PROF. DR. ZEYNEP ATAY

  5. Synthesis of inorganic/organic material doped/undoped titanium dioxide composites and their adsorption behavior

    İnorganik/organik malzeme yüklenmiş/yüklenmemiş titanyum dioksit kompozitlerinin sentezi ve adsorpsiyon davranışları

    MURAT YILMAZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Kimya MühendisliğiEge Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞERİFE ŞEREF HELVACI