Geri Dön

Katyonik hidrojellerin sentezi, karakterizasyonu ve anyonik boya gideriminde kullanılması

Synthesis and characterization of cationic hydrogels and its use in anionic dye removal

  1. Tez No: 620527
  2. Yazar: HİLAL NUR DUYKOP
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ DELİBAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yozgat Bozok Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 85

Özet

Tehlikeli doğası nedeniyle toksik boyaların neden olduğu çevre kirliliğinin artması büyük bir endişe konusudur. Biyobozunur olmayan ve yüksek derecede toksik boyaların küçük miktarları bile insanlığa ve doğaya ciddi zararlar verebilmektedir. Boya üretiminden, boya değirmenlerinden çıkan atıklar ve tekstil endüstrisinde kullanılan boyalar sonucu oluşan atık sulardan boyanın uzaklaştırılması için kullanılan yöntemlerden bir tanesi de adsorpsiyon yöntemidir. Adsorban geliştirme çalışmaları kapsamında, MOEAMCl ve MAAm monomerleri ile N,N metilen bisakrilamit çapraz bağlayıcısı ve potasyum persülfat radikalik başlatıcısı kullanılarak hidrojeller hazırlandı. Hazırlanan hidrojeller FTIR, SEM, EDAX ve TGA analizleri ile karakterize edildi. Hazırlanan hidrojellerin farklı ortamlarda (pH=2,4,8 ve 9 tampon çözeltileri ile üre ve NaCl çözeltileri) ve sıcaklıklarda (25 oC, 35 oC, 45 oC ve 55 oC) şişme çalışmaları gerçekleştirildi. Ayrıca sentezlenen hidrojellerin anyonik boya gideriminde adsorban olarak kullanılabilirliği araştırıldı. Bu amaçla adsorpsiyon çalışmalarında kirletici olarak anyonik boya olan Metil Oranj (MO) kullanıldı. MOEAMCl-MAAm (75:25 ve 50:50) (HD–2 ve HD–3) monomer besleme oranlarında hazırlanan hidrojellerin MO gideriminde etkin olduğu bulundu. HD-2 ve HD-3 hidrojellerine MO adsorpsiyonunda, ortam pH'sının, adsorban miktarının, sürenin, boya başlangıç derişiminin, sıcaklığın ve ortam matriksinin etkileri araştırıldı. Adsorbsiyon çalışmaları için uygun pH değerinin 9, adsorpsiyon süresinin 6 saat ve adsorban miktarının 0,1 g olduğu belirlendi. Optimum adsorpsiyon şartlarında HD–2 ve HD-3 hidrojelleri için 1000 ppm MO derişiminde boya giderimi %89,4 ve %90,9 ve adsorpsiyon kapasiteleri 950 ve 994 mg/g olarak belirlendi. Her iki hidrojele MO adsorpsiyonunun adsorban miktarı ve sıcaklık artışı ile azaldığı ancak ortam matriksinden çok fazla etkilenmediği gözlendi. Ayrıca adsorpsiyon izotermleri ve adsorpsiyon kinetiği üzerinde de çalışmalar yapıldı ve uygun izoterm modeli Freundlich izotermi olarak belirlendi. Kinetik çalışmalara göre ise HD-3 hidrojelinin incelenen tüm kinetik modellere HD-2'ye göre daha fazla uyduğu anlaşıldı. Termodinamik parametrelere göre MO boya giderimin ekzotermik olduğu anlaşıldı. Yapılan çalışmalar neticesinde elde edilen adsorbanın boya giderimi için kullanılabileceği sonucuna ulaşıldı.

Özet (Çeviri)

The increase in environmental pollution caused by toxic dyes due to its dangerous nature is a major concern. Even small amounts of non-biodegradable and highly toxic dyes can cause serious harm to humanity and nature. Adsorption method is one of the methods used to remove the paint from the wastes from paint production, dye mills and the wastes formed as a result of the dyes used in the textile industry. Within the scope of adsorbent development studies, hydrogels were prepared using MOEAMCl and MAAm monomers, N, N methylene bisacrylamide crosslinker and potassium persulfate radicalic initiator. The prepared hydrogels were characterized by FTIR, SEM, EDAX and TGA analysis. The swelling studies of the prepared hydrogels in different medium (pH = 2,4,8 and 9 buffer solutions and urea and NaCl solutions) and temperatures (25 oC, 35 oC, 45 oC and 55 oC) were carried out. In addition, the use of synthesized hydrogels as an adsorbent for anionic dye removal was investigated. For this purpose, anionic dye Methyl Orange (MO) was used as a contaminant in adsorption studies. It was found that the hydrogels prepared in the MOEAMCl-MAAm (75:25 and 50:50) (HD–2 and HD–3) monomer feed ratios are effective in MO removal. Effects of medium pH, amount of adsorbent, time, dye initial concentration, temperature and matrix in MO adsorption to HD–2 and HD-3 hydrogels were investigated. The optimum pH, adsorption time and the amount of adsorbent was found 9, 6 hours and 0.1 g, respectively. Under optimum adsorption conditions, dye removal at 1000 ppm MO concentration for HD–2 and HD–3 hydrogels was determined as 89.4% and 90.9% and adsorption capacities as 950 and 994 mg/g. It was observed that MO adsorption to both hydrogels decreased with the amount of adsorbent and temperature increase, but it was not affected by the medium matrix. In addition, studies were conducted on adsorption isotherms and adsorption kinetics, and the appropriate isotherm model was determined as Freundlich isotherm. According to kinetic studies, it was understood that HD-3 hydrogel fits more to all kinetic models examined than HD-2. According to thermodynamic parameters, MO dye removal was found to be exothermic. As a result of the studies, it was concluded that the adsorbent obtained can be used for dye removal.

Benzer Tezler

  1. Radiation synthesis and characterization of cationic poly (N,N-dimethylaminoethyl methacrylate/N-vinyl 2-pyrrolidone/ethylene glycol dimathacrylate) hydrogels

    Katyonik poli (N,N-dimetilaminoetil metakrilat/N-vinil 2-pirolidon etilen glikol dimetakrilat) hidrojellerinin radyasyonla hazırlanması ve karakterizasyonu

    MÜFRETTİN SARI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2000

    KimyaHacettepe Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MURAT ŞEN

  2. Swelling dynamics and thermomechanical properties of multifunctional hybrid systems based on N-alkyl methacrylate esters

    N-alkil metakrilat ester-esaslı çok fonksiyonel hibrit sistemlerin şişme dinamikleri ve termomekanik özellikleri

    RABİA BOZBAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN

  3. A study on halloysite reinforced chitosan hydrogel nanocomposites: synthesis, characterization and dye adsorption properties

    Haloysit ile güçlendirilmiş kitosan hidrojel nanokompozitler: Sentez, karakterizasyon ve boya tutma özellikleri

    SİNEM PALANTÖKEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    KimyaBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. NİHAN NUGAY

    DOÇ. SİNAN ŞEN

    YRD. DOÇ. MEHMET FIRAT İLKER

  4. Akrilamid esaslı yeni katyonik hidrojellerin sentezi, karakterizasyonu ve soğurum özelliklerinin araştırılması

    Synthesis, characterization and investigation of sorption properties of acrylamide based novel cationic hydrogels

    GÖZDE ÇETİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    KimyaAdnan Menderes Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖMER BARIŞ ÜZÜM

  5. Süper soğurucu yarı-IPN hidrojellerin sentezi, karakterizasyonu ve boyarmadde soğurum özelliklerinin araştırılması

    Synthesis, characterization and investigation of dye sorption properties of superabsorbent semi-IPN hydrogels

    EBRU YURDAKUL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    KimyaAdnan Menderes Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖMER BARIŞ ÜZÜM