Fonksiyonel polimerlerle sezyum iyonu adsorpsiyonunun incelenmesi
The investigation of the adsorption of cesium ion by functional polymers
- Tez No: 534589
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLTEN GÜRDAĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, Sezyum, Kopolimer, Sodyum vinil sülfonat, Akrilik asit, Adsorption, İsotherm, Copolymer, Acrylic acid, Sodium Vinylsulphonat
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Bu çalışmada; akrilik asit (AA) ve sodyum vinilsülfonat (VSA) içeren P(AA-ko-VSA) kopolimerleri, N,N'-metilenbisakrilamid (NMBA) çapraz bağlayıcısı varlığında ve amonyum persülfat (APS) başlatıcısı kullanılarak zincir polimerizasyonu ile 25oC'da 1 M monomer sulu çözeltisinde hazırlanmıştır. AA monomerine toplam monomer miktarının molce yüzde 5, 10 ve 20'si oranında VSA ilave edilerek, monomer miktarının molce % 3'ü kadar NMBA ve % 4 APS kullanılarak 3 farklı monomer besleme bileşimi ile VSA5, VSA10 ve VSA20 kopolimerleri sentezlenmiştir. Kopolimerler, elementel analiz, FTIR ve SEM analizleri ile karakterize edilmiştir. Elde edilen kopolimerler ile 25oC'da sulu CsCl çözeltisinden Cs+ iyonunun adsorpsiyonuna temas süresi, adsorban miktarı, Cs+ iyonu çözeltisi başlangıç konsantrasyonu ve pH'ın adsorpsiyon kapasitesine etkileri incelenmiştir. Cs+ adsorpsiyonunda optimum temas süresi 120 dakika ve optimum pH değeri 6 olarak belirlenmiştir. 0.1 gram VSA 20 kopolimerinin 3.10-3 M CsCl çözeltisi ile 298 K'de 120 dakikalık temas süresinde maksimum qe değerinin 1.97.10-4 mol/g olduğu tespit edilmiştir. Adsorpsiyon veriler; Langmuir, Freundlich ve Dubinin-Radushkevich izotermlerine uygulanmış ve bu polimerler ile Cs+ iyonu adsorpsiyonunun Freundlich izotermine uyduğu belirlenmiştir. D-R izoterminden ortalama adsorpsiyon enerjisi 8 kJ/mol olarak hesaplanmıştır. P(AA-ko-VSA) kopolimerleri üzerinde Cs+ iyonu adsorpsiyonunun yalancı ikinci derece kinetik modele uyduğu belirlenmiştir. VSA5, VSA10, VSA20 kopolimerleri ile 288, 308 ve 318 K'de gerçekleştirilen Cs+ adsorpsiyonuna ait ΔHo değerleri sırasıyla 9.72, 9.45 ve 15,45 kJ/mol; ΔSo değerleri sırasıyla 0.067, 0.070 ve 0.087 J/mol.K olarak hesaplanmıştır. Adsorpsiyon reaksiyonunun kendiliğinden gerçekleştiği ve ΔGo değerlerinin -9.58 kJ/mol ile -12,22kJ/mol arasında değiştiği görülmüştür. Aralık 2018, 65 sayfa.
Özet (Çeviri)
In this work, P(AA-ko-VSA) copolymers were synthesized from acrylic acid (AA) and sodium vinylsulphonate (VSA) monomers in the presence of N,N'-methylenebisacrylamide (NMBA) crosslinker using ammonium persulphate (APS) as initiator at 25 oC at 1 M aqueous monomer solution. VSA5, VSA10 ve VSA20 copolymers were synthesized adding 5, 10 or 20 mol % VSA of total monomer amount to AA monomer solution using 3 mol % NMBA and 4 mol % APS of total monomer amount at three different initial VSA concentration . The copolymers were characterized by elemental analysis, FTIR and SEM analyses. In the adsorption of Cs+ ion from aqueous CsCl solution by the copolymers obtained, the effects of contact time, adsorbent amount, and initial concentration of Cs+ ion solution, and pH on the adsorption capacity of copolymers were investigated. Maximum qe value of VSA 20 copolymer was determined to be 1.97.10-4 mol Cs+/g copolymer at 298 K and 120 min contact time using 3.10-3 M CsCl solution. The suitability of the adsorption data to Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich isotherms were investigated, and it was determined that the adsorption of Cs+ ion by these polymers fitted well the Freundlich isotherm. Approximate adsorption energy from Dubinin-Radushkevich isotherm was calculated as 8 kJ/mol. It was determined that the adsorption of Cs+ ion onto P(AA-ko-VSA) copolymers takes place by a pseudo second order reaction. In the adsorption of Cs+ ion by VSA5, VSA10, and VSA20 copolymers at 288, 308, anda 318 K, ΔHo values were determined to be 9.72, 9.45, and 5.45 kJ/mol while ΔSo values were 0.067, 0.070, and 0.087 J/mol.K. It was also determined that the adsorption reaction occurs spontaneously, and ΔGo values changes between -9.58 kJ/mol and -12,22 kJ/mol. December 2018, 65 pages.
Benzer Tezler
- Radyoaktif sezyum ve stronsiyumun polimerik maddeler üzerinde adsorpsiyonu
Adsorption of radioactive cesium and strontium on polymeric materials
KAYHAN KUBAT
Doktora
Türkçe
2018
Kimyaİstanbul ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEN ATUN
PROF. DR. TÜLİN BANU İYİM
- Seryumla organik fonksiyonel uç gruplu polimerlerin sentezi
Synthesis of polymers with organofunctional end groups by using cerium
NESRİN KÖKEN
- N-Substitue pirollerin sentezi ve polimerizasyonu
Synthesis and polymerization of N-Substituted pyrroles
AHMET YETKİN
- Çitosan-graft-poliakrilonitril/bor nanobiyokompozit sentezi
Bionanocomposite synthesis of chitosan-graft-polyacrylonitrile / boron
NERMİN SİMGE ÖZTEKİN