Adsorption and desorption behavior of surfactants on zincoxide surfaces
Yüzey aktif maddelerin çinko oksit yüzeylere adsorpsiyon ve desorpsiyon koşullarının incelenmesi
- Tez No: 255775
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜMER PEKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
- Titanyum-dioksit üzerinde organik maddelerin adsorpsiyonu ve fotokatalitik bozunması
Adsorption and photocatalytic degradation of organic compounds on Titanium-dioxide
ELİF LEVENT
- Recovery of succinic acid for bio-based C4 bifunctional building block production
Başlık çevirisi yok
ÇAĞRI EFE
Doktora
İngilizce
2011
BiyokimyaTechnische Universiteit Delft (Delft University of Technology)PROF. DR. L. A. M. VAN DER WIELEN
DR. A. J. J. STRAATHOF
- Surfactant adsorption & desorption on soil surfaces
Surfaktanların çeşitli topraklar üzerinde tutulumu ve geri bırakılımı üzerine çalışmalar
MUHİP ASUTAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2000
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN YENİGÜN
PROF. DR. ZEYNEP ATAY
- 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
2018
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİFE ŞEREF HELVACI
