Geri Dön

Çapraz bağlı poli (vinilamin) mikro küreciklerinin hazırlanması ve fosfometillendirilerek şelat yapıcı reçineye dönüştürülmesi

Preparation of cross-linked poly (vinylamine) microspheres and their phosphometylated derivative as efficient chelating material

PDF İndir

  1. Tez No: 350597
  2. Yazar: ONUR KURT
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NİYAZİ BIÇAK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Metal kompleksleri, Metal tutma, Şelatörler, Metal complexes, Metal sorption, Chelating agents
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu çalışmada, yeni ticari hale gelmiş olan N-vinil formamid (NVF) monomerinin ters-süspansiyon şartlarında (yağ içinde su), N,N,N',N'-tetraallil piperazinyum diklorür (TAP) (12 % mol/mol) ile ko-polimerleştirilmesiyle, dünyada ilk kez çapraz bağlı poli (N-vinil formamid) PNVF mikro küreciklerinin sentezi başarıyla gerçekleştirilmiştir. Stabilizör olarak Span 60 ve Span 80 (karışım oranı yaz) karışımı kullanılarak ve (1/25 (v/v) su/tolüen oranı seçilerek, 70°C'de, 3 saat süre ile gerçekleştirilen polimerleşme reaksiyonu sonunda %98,5 verimle, hiçbir çözücüde çözünmeyen PNVF mikro kürecikler halinde elde edilmiştir. Elde edilen ürünün, elek analizleri mikro küreciklerin yaklaşık %90'ının tanecik boyutunun 125-420 ?m aralığında olduğunu, optik fotoğrafları ise düzgün kürecik yapıda bulunduğunu göstermiştir. Bu ürünün 5 M HCl çözeltisi ile yapılan hidrolizini takiben, 5 M NaOH çözeltisi ile nötralleştirilmesiyle, yine boncuk şeklinde, poli (vinil amin) mikro kürecikleri elde edilmiştir. Titrimetrik yöntemle formamido gruplarının % 92,8 inin amino gruplarına dönüştüğü belirlenmiştir.Hidrolizle ele geçen çapraz bağlı polimerin amino grupları, bundan sonraki aşamada fosfometillendirmeye uğratılarak, %100'e yakın verimle kuvvetli şelat oluşturan iminobis (metilenfosfonik asit) gruplarına dönüştürülmüştür.Her aşamada elde edilen ürünlerin yapıları ve dönüşüm oranları, FT-IR spektroskopi ve konvansiyonel analiz yöntemleri ile izlenmiştir.Şelat yapıcı nihai polimerin, Fe(III), Mn(II), Ca(II), Mg(II),Cu(II) ve Ni(II) iyonlarını sulu çözeltiden çok hızlı bir şekilde ve yüksek kapasitelerle (2,05-3,40 mmol.g-1) bağlayabildiği görülmüştür.Ayrıca bu polimerin metal yakalama kinetikleri incelendiğinde suni çözeltilerdeki metal konsantrasyonlarının çok hızlı bir şekilde düştüğü ve 15 dakika sonunda hemen hemen sabit kaldıkları görülmüştür ki bu sonuç sulu çözeltilerden metal özütlemenin bu reçine ile oldukça hızlı meydana geldiğine işaret etmektedir. Polimer ana zincirinin ve ana zincirle şelat yapıcı gruplar arasındaki bağların, hidrolize uğramayışı nedeniyle, sulu fazdan katı polimer yüzeyine alınan metal iyonlarının asit ektisi ile geri alınabildiği ve polimerin geri kazanılarak tekrar tekrar kullanılabileceği ortaya çıkmıştır. Bu özellikleri nedeniyle burada sentezlenen reçinenin, endüstriyel boyutlardaki metal arıtımlarında kullanılmaya aday olduğu söylenebilir.

Özet (Çeviri)

In this work, an inverse-suspension (oil in water) polymerization procedure has been developed for preparing cross-linked poly (N-vinyl formamide) in spherical bead forms by co-polymerization of a newly commercialized monomer, N-vinyl formamide (NVF), with N,N,N?,N?-tetraallyl piperazinium dichloride (TAP). Using a mixture of Span 80 and Span 60 (1/3 w/w) as stabilizer and by choosing an appropriate water/toluene ratio (1/25 (v/v), we were able to obtain insoluble microspheres in high yields (98,5 %) at 70oC within 3 h of reaction. Optical photography of the resulting material showed nearly perfect microspheres with relatively narrow size distributions (125-420 ?m). Hydrolysis of this product in 5 M HCl solution and following neutralization with 5 M NaOH solution yielded cross-linked poly (vinyl amine) with retention of the bead shapes. Determination of its amine content by acid titration revealed a 92,8 % hydrolysis of the formamide groups. The amino groups of the resulting polymer were phosphomethylated almost quantitatively and generated imino-bis(methylene phosphonic acid) units having strong chelating abilities. Chemical transformations in each stage were followed by FT-IR spectra and conventional analytical procedures.Metal chelating ability of the product with imino-bis(methylen phosphonic acid) groups were demonstrated to have high capacities (2,05-3,40 mmol. g-1) in metal uptake and provide rapid extraction of metal ions from artificial aqua solutions. Kinetic investigations showed that, metal ion concentration of the solutions represent sharp decreases and leveled off within 15 min. This indicates efficiency of the resinous material in metal uptakes.Due to inertness of the polymer back-bone and non-hydrolysable nature of the linkages between chelating groups and the main chain, the extracted of metal ions can be leached out from the solid surface by acid treatment. The re-generated resin can be recycled without activity lost. Having those peculiarities, resin material presented here might be of interest for metal removal of metal ions in large scale process.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    658454

    Hierarchically porous high surface area polymers with interconnected pores for fast and selective albumin adsorption

    Hızlı ve seçici albümin adsorpsiyonu için hiyerarşik ve birbirine bağlı gözenek yapısına sahip olan yüksek yüzey alanlı polimerler

    MERVE SÜSLÜKAYA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERDEM YAVUZ

  2. Tez No

    557652

    Preparation of poly(N-tris[hydroxymethyl]methyl acrylamide) based hydrogels and composites for removal of boron from aqueous solutions

    Sulu çözeltilerden bor giderilmesi için poli(N-tris[hidroksimetil]metil akrilamid) bazlı hidrojel ve kompozitlerin hazırlanması

    SARE NAZ ÇİFTÇİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL

  3. Tez No

    510273

    Preparation of cross-linked poly (styrene) based resin amidated by staudinger reaction, modification with iminopropylene glycole and removal of the boron from aqueous solutions

    Staudinger reaksiyonu ile aminlenmiş çapraz bağlı poli (stiren) esaslı reçinenin hazırlanması iminopropilen glikol ile modifikasyonu ve borun sulu çözeltilerden giderilmesinde kullanılması

    ALEYNA BUĞÇE MASACI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL

  4. Tez No

    222748

    Poli(N-vinil) imidazol jelinin ve sulfonamid esaslı tersiyer amin içeren reçinenin sentezi ile boyaların giderilmesinde kullanımı

    Synthesis of poly(N-vinyl imidazol) hydrogel and tertiary aine containing sulfonamide based resin and using removal of dyes

    FATİH BİLDİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL

  5. Tez No

    397916

    Poly(vinyl alcohol)-thioxanthone as one-component type II photoinitiator for free radical polymerization in organic and aqueous media

    Organik ve sulu ortamlarda serbest radikal polimerizasyonu için tek bileşenli tip II fotobaşlatıcı olarak poli(vinil alkol)-tiyoksanton

    SENEM KÖRK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF YAĞCI

Geri Dön