Synthesis, characterization and adsorption kinetic studies of urea-formaldehyde resin nanocomposites
Üre-formaldehit reçine nanokompozitlerinin sentezi, karakterizasyonu ve adsorpsiyon kinetiklerinin incelenmesi
- Tez No: 353741
- Danışmanlar: PROF. DR. NURSELİ UYANIK, PROF. DR. GÜLEREN DÖNER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Bu çalışmada, üre-formaldehit reçinesi (UFR) ve bu reçinenin nanokompozitleri hazırlanıp, atık sulardan metilen mavisi (MB) ve kırmızı grlt (RG) boyar maddelerinin uzaklaştırılması için adsorbant olarak kullanılabilirliği incelenmiştir. Nanokompozitler (UFM ve UFH), UFR sentezi sırasında içerisine kütlece % 2 ve % 5 oranlarında tabakalı silikat montmorillonit (MMT) ve haloysit nanotüp (HNT) killeri eklenerek elde edilmiştir. Üre-formaldehit reçineleri kondenzasyon polimerizasyonu ile asitli ortamda sentezlenmiştir. MMT içeren UFM ve HNT içeren UFH nanokompozitleri de asitli ortamda in-situ polimerizasyon yöntemiyle hazırlanmıştır. Hazırlanan örneklerin FTIR, XRD ve TGA karakterizasyonları yapılarak sentezlenen örneklerin yapısal tanımlamaları yapılmıştır. Hazırlanan örneklerin adsorpsiyon kapasiteleri incelenerek, örneklerin adsorpsiyon kapasitesilerinin (qt), nanokompozit içerisindeki kil yüzdelerinin artmasıyla arttığını ve MMT içeren örneklerin HNT içerenlere göre daha yüksek adsorptiyon kapasitesine sahip olduğunu görülmüştür. Farklı deneysel parametrelerin etkisi incelenmiş ve adsorpsiyon kapasiteleri kıyaslanmıştır. Adsorpsiyon kinetiği çalışmalarında, verilerin yalancı ikinci derece hız denklemine uyduğu belirlenmiştir. 30, 40 ve 50 °C sıcaklıklarda boyar madde adsorpsiyonu deneyleri yapılarak sıcaklık arttıkça adsorpsiyon kapasitesinin arttığı bulunmuş ve her iki boyar madde için de termodinamik hesaplamalar kullanılarak aktivasyon enerjileri, adsorpsiyon denge sabitleri, adsorpsiyon Gibbs serbest enerjileri, adsorpsiyon entalpileri, adsorpsiyon entropileri hesaplanmıştır. Bu hesaplamalardan adsorpsiyon tipinin fiziksel adsorpsiyon olduğu, adsorpsiyonun kendiliğinden gerçekleşmediği ve adsorpsiyonun endotermik olduğu bulunmuştur. Sonuçlar Freundlich, Langmuir, Temkin and Dubinin–Radushkevich adsorpsiyon izotermlerine uygulandığında, MB adsorpsiyonu için Freundlich izoterm modelinin ve RG adsorpsiyonu için Langmuir izoterm modelinin daha uygun olduğu bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, urea-formaldehyde resin (UFR) and its nanocomposites were prepared and investigated as adsorbent to remove methylene blue (MB) and red grlt (RG) dyes from wastewater. Layered silicate montmorillonite (MMT) and halloysite nanotube (HNT) were used for the production of urea-formaldehyde resin nanocomposites (UFM and UFH); the additive content was choosen as 2wt.% and 5wt.%. UFR was synthesized by condensation polymerization under acid condition. UFM and UFH containing MMT and HNT were also produced under acidic condition by in-situ polymerization technique. The synthesized samples were structurally defined by performing FTIR, XRD and TGA characterizations. Adsorption capacities of the prepared samples were investigated. Changes of adsorption capacities (qt) with time data showed adsorption capacity of resin nanocomposites increased by increasing of percentage of clay and the samples which containing MMT had higher adsorption capacity than that of HNT containing samples. The effect of the various experimental parameters was investigated. For the adsorption kinetics investigation, the pseudo second order rate equation was fitted to the adsorption data. The data taken from the experiments at 30, 40 and 50 °C temperatures, the activation energies, adsorption equilibrium constants, Gibbs adsorption energies, adsorption enthalpies, and adsorption entropies were calculated. From these calculations the type of adsorption (physical adsorption), the spontaneity of adsorption (nonspontaneous), and the type of heat of adsorption (endothermic) was found. The adsorption data were applied on the Freundlich, Langmuir, Temkin and Dubinin–Radushkevich isotherms. Freundlich model for MB and Langmuir model for RG were the best fitted isotherm model.
Benzer Tezler
- Katyonik hidrojellerin sentezi, karakterizasyonu ve anyonik boya gideriminde kullanılması
Synthesis and characterization of cationic hydrogels and its use in anionic dye removal
HİLAL NUR DUYKOP
- Synthesis of aluminium oxide nanoparticles and iron based magnetic aluminium oxide nanocomposites by solution combustion method and applications
Alüminyum oksit nanopartiküllerin ve demir bazlı manyetik alüminyum oksit nanokompozitlerin çözelti yakma metodu ile sentezi ve uygulamaları
MERVE PEHLİVAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELMA ÖZBEK
PROF. DR. SUNULLAH ÖZBEK
- Synthesis and ınvestigation of adsorption properties of mercury-selective urea-functional polymeric resin
Civaya seçimli üre fonksiyonlu polimerik reçinenin sentezlenmesi ve adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi
SİNEM BEKTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL
- Sodyum metakrilat içeren çapraz bağlı akrilamid esaslı kopolimerlerin hazırlanışı, karakterizasyonu ve biyopotansiyel kullanım kapasitelerinin araştırılması
Preparation, characterization and investigation of bio-potential using capacity of chemically crosslinked acrylamide/sodium methacrylate copolymers
TAYFUN KIRIŞTI
- Synthesis, characterization and adsorption kinetic studies of nanocomposite decolorant resins
Renk giderici nanokompozit reçinelerin sentezi, karakterizasyonu ve adsorpsiyon kinetiği çalışmaları
SEHER UZUNSAKAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. NURSELİ UYANIK
