Aminometil piridin fonksiyonel gruplarını içeren polimerik partiküllerin hazırlanması ve arsenik(V) iyonlarının adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi
Preparation of aminomethyl pyridine functional groups containing polimericparticles and investigation of their arsenic(V) adsorption properties
- Tez No: 415237
- Danışmanlar: PROF. DR. CENGİZ KAVAKLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Bu çalışmada, sulu çözeltilerden As(V) iyonlarını uzaklaştırmak için klorometil polistiren partikülleri (CM-PS) 4-aminometil piridin (4-AMP) ile modifiye edilerek 4-AMP-PS adsorbent partikülleri hazırlanmıştır. En uygun modifikasyon koşullarını belirlemek için reaksiyon sıcaklığı ve 4-aminometil piridin fonksiyonel grubun polistiren yüzeyindeki klor atomlarına mol oranın (4-AMP/Cl) modifikasyon verimine etkisi incelenmiştir. Geliştirilen 4-AMP-PS partiküllerinin kimyasal yapısı element analizi, FTIR, TGA, SEM ve XPS ile karakterize edilmiştir. 4-AMP-PS partiküllerinin As(V) iyonlarını adsorplama kapasitesine pH etkisi, temas süresi, başlangıç derişiminin etkisi, girişim yapan anyonların etkisi ve iyonik şiddetin etkisi kesikli sistemde incelenmiştir. pH 4-7 arasında 4-AMP-PS partiküllerinin As(V) adsorpsiyonun sabit kaldığı gözlenmiştir. Kinetik çalışmalar As(V) iyonlarının 4-AMP-PS partiküllerinin yüzeyine yalancı ikinci derece kinetik model üzerinden adsorpladığını göstermiştir. As(V) iyonlarının 4-AMP-PS partiküllerinin yüzeyine adsorplanmasının 16 saatte dengeye geldiği tespit edilmiştir. As(V) iyonlarının 4-AMP-PS partiküllerinin yüzeyine tutunma mekanizmasının açıklamak için deneysel adsorpsiyon verileri Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon izoterm model denklemlerine uygulanmıştır. As(V) iyonlarının 4-AMP-PS partiküllerinin yüzeyine tutunma mekanizmasının tek katman Langmuir modeline uygun olarak adsorplandığını tespit edilmiştir. Langmuir modeline göre 4-AMP-PS partiküllerinin maksimum teorik As(V) adsorplama kapasitesinin 16.78 mg As(V)/g olduğu tespit edilmiştir. As(V) iyonlarının 4-AMP-PS partiküllerine adsorpsiyonuna girişim yapan anyonların etkinlik sırasını Cl- ˃ PO43- ˃ NO3- ˃ SO42- şeklinde bulunmuştur. İyonik şiddetin 0.001 M NaCl' den 0.1M NaCl' e artması ile 4-AMP-PS partiküllerinin As(V) adsorpsiyonunda azalma olduğu gözlenmiştir. 4-AMP-PS partiküllerin As(V) iyonları için tekrar kullanılabilir oldukları % 3 HNO3 ile 5 adsorpsiyon-desorpsiyon döngüsü sonunda tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, 4-AMP-PS adsorbent particles were prepared by modifying chloromethyl polystyrene particles (CM-PS) with 4-aminomethyl pyridine (4-AMP) to remove As(V) ions from aqueous solutions. To obtain optimum modification conditions, effect of reaction temperature and the molar ratio between 4-aminomethyl pyridine functional groups and chlorine atoms on the surface of polystyrene (4-AMP/Cl) on the modification reaction efficiency was examined. Novel 4-AMP-PS particles were characterized by elemental analysis, FTIR, TGA, and XPS. Effect of solution pH, contact time, initial concentration, interfering anions and ionic strength on As (V) ions adsorption capacity by 4-AMP-PS particles were studied in batch system. It is observed that As(V) adsorption capacities by 4-AMP-PS particles in the range of pH 4-7 was constant. Kinetic studies showed that the As(V) ions adsorbtion onto the 4-AMP-PS particles surface follows a the pseudo-second-order kinetic model. It was found that As (V) ions adsorption onto the surface of 4-AMP-PS particles was reached in equilibrium state at 16 hours. To explain the As(V) adsorption mechanism onto the 4-AMP-PS particles, experimental adsorption values were applied to Langmuir and Freundlich adsorption isotherm model equations. It is found that As(V) adsorption mechanism onto the 4-AMP-PS particles surface obey the single layer Langmuir adsorption model. According to the Langmuir model, maximum theoretical adsorption capacity of 4-AMP-PS particles is 16.78 mg As(V)/g. The order of potential interfering effect of anions on As(V) adsorption by the 4-AMP-PS particles is: Cl-˃ PO43-˃ NO3- ˃ SO42-. With increase in ionic strength from 0.001 M NaCl to 0.1 M NaCl, a decreased in As(V) adsorption onto the 4-AMP-PS particles was observed. 4-AMP-PS particles have reusability for As(V) ion adsorption with 3% HNO3 which is found 5 successive adsorption-desorption cycles.
Benzer Tezler
- 4,4'-diamit substitue 2,2'-bipiridin türevlerinin sentezi ve geçiş metal kompleksleri
Synthesis of 4,4'-diamide substituted 2,2'-bipyridine derivatives and their transition metal complexes
HUSSEIN ABBAS KHORSHEED AL CHURAK
- 5,5'- diamit substitue 2,2'- bipiridin türevlerinin sentezi ve geçiş metal kompleksleri
Synthesis of 5,5'-diamide substituted 2,2'-bipyridine derivatives and their transition metal complexes
HASAN SALIM BUKTASH AL MOHAMMED
- Piridin ve furan halkaları ile fonksiyonlandırılmış kaliks[4]aren amit türevlerinin sentezi ve bazı toksik anyonlarla ekstraksiyonu
Synthesis of calix[4]arene amide derivatives functionalized with pyridine and furan rings and their extraction with some toxic anions
ŞENGÜL YİĞİTER
- Bazı kaliks [4]aren türevlerinin sentezi ve bazı azo boyar maddelerinin ekstraksiyonunda kullanılmması
Synthesis of some calix[4]arene derivatives and by using some azo dyes extraction
DEMET ÖZKIR
- Kimyasal ve biyoteknolojik yöntemlerle kiral yapıların sentezleri
Synthesis of chiral compounds using chemical and biotechnologycal methods
AYŞEGÜL KARAKÜÇÜK
Doktora
Türkçe
2006
KimyaSelçuk ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ABDULKADİR SIRIT
PROF.DR. AYHAN SITKI DEMİR