Silika esaslı polimer modifiye kompozit adsorban sentezi, karakterizasyonu ve adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, characterization and investigation of adsorption properties of silica based polymer modified composite adsorbent
- Tez No: 703500
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BİLGE ERDEM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizikokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Endüstriyel atık sulardaki kirleticilerin önemli bir bölümünü oluşturan boyarmaddelerin gideriminde, uygulama kolaylığı ve yüksek verimi gibi avantajlarıyla adsorpsiyon yöntemi yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında adsorban sentezi için ilk olarak, pirojenik silika (PS); polimerleşebilir 3- metakriloksipropiltrimetoksisilan (MPS) ile modifiye edilmiş, ardından elde edilen modifiye yapı (SM) yüzeyindeki MPS, N-Vinilimidazol (VIm) ile kopolimerleştirilerek yüzeyi polimer ile kaplanmış SMV elde edilmiştir. Son aşamada ise SMV, VIm kısımları üzerinden 1-bromobütan (BB) ile kısmi kuaternize edilmiş ve böylece SMVQ elde edilmiştir. Silikalar, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopi (FTIR), Taramalı Elektron Mikroskopi (SEM), BET yüzey analizi, ıslanabilirlik analizi ve termogravimetrik analiz (TGA) yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Adsorbanların model boyarmadde Asit Turuncusu 8 (AT8)'in sulu çözeltilerinden adsorpsiyon özellikleri pH'a bağlı olarak incelenmiş, adsorpsiyon için en uygun pH'ın 2 olduğu görülmüştür. AT8'in PS ve SMVQ üzerine adsorpsiyonu temas süresine, AT8 başlangıç derişimine ve sıcaklığa bağlı olarak incelenmiş, elde edilen veriler Lagergren-birinciderece, yalancı-ikinci-derece, partikül içi difüzyonkinetik modelleri ile Langmuir ve Freundlich izoterm modelleri uygulanmıştır. Temas süresi deneyleri 25, 35 ve 50°C sıcaklıklarda yürütülerek kinetik ve termodinamik parametreler hesaplanmıştır. Tüm adsorpsiyon süreçleri için sıcaklık artışıyla birlikte adsorpsiyon miktarının arttığı tespit edilmiş, adsorpsiyonun endotermik karakteri ortaya konmuştur. Termodinamik parametreler tüm süreçlerin kendiliğinden fiziksel adsorpsiyonla gerçekleştiğini göstermiştir. 50°C ve pH 2 koşullarında en yüksek adsorpsiyon miktarları PS için 433 mg g‒1, SMVQ için ise 933 mg g‒1 olarak bulunmuştur. Hazırlanan silika esaslı polimer modifiye kompozit adsorbanların, atık sulardan anyonik boyarmaddeler ve benzer yapıdaki organik/inorganik kirleticilerin uzaklaştırılması için etkili adsorbanlar olabileceği sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
The adsorption method is widely used in the removal of dyes, which constitute an important part of the pollutants in industrial wastewater, with its advantages such as ease of application and high efficiency. In this thesis, firstly, pyrogenic silica (PS) was modified with polymerizable 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPS) then MPS on the surface of the obtained modified structure (SM) was copolymerized with NVinylimidazole (VIm) to obtain SMV coated with polymer. In the last step, SMV was partially quaternized with 1-bromobutane (BB) over the VIm fractions and thus SMVQ was obtained. The silicas obtained at each step were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), BET surface analysis, wettability analysis and thermogravimetric analysis (TGA) methods. The adsorption properties of the adsorbents from aqueous solutions of the model dyestuff Acid Orange 8 (AT8) were investigated depending on the pH, and it was found that the optimum pH for the adsorption was 2. The adsorption of AT8 on PS and SMVQ was investigated depending on the contact time, initial AT8 concentration and temperature, and the obtained data were applied to Lagergren-first-order, pseudo-second-order, intraparticle diffusion kinetic models and Langmuir and Freundlich isotherm models. The contact time experiments were carried out at 25, 35 and 50°C and kinetic and thermodynamic parameters were calculated. The highest adsorption amounts were found as 433 mg g‒1 for PS and 933 mg g‒1 for SMVQ at 50°C and pH 2 conditions. It has been concluded that the prepared silica-based polymer modified composite adsorbents can be effective adsorbents for anionic dyes and similar organic/inorganic pollutants from wastewater.
Benzer Tezler
- Poli (Epiklorohidrin-ko-(etilen oksit)-ko-(Allil glisidil eter)) esaslı ve silika dolgulu kompozit elastomerlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of poly (Epichlorohydrin-co-ethylene oxide-co-allyl glycidyl ether) based and silica filled composite elastomers
ARTA BABAPOUR
Doktora
Türkçe
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ŞEN
- Termoplastik poliüretan sentezi ve kompozit hazırlama uygulamaları
The synthesis of thermoplastic polyurethane and applications of composite preparation
ZERRİN ALTINTAŞ
Doktora
Türkçe
2012
KimyaMarmara ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN
DOÇ. DR. MEMET VEZİR KAHRAMAN
- Modifiye biyoaktif cam üretimi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of modified bioactive glasses
ALKIN ESKİMERGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİYE ARABACI
- Yeni silika modifiye poliimid membranların hazırlanması, fiziksel ve gaz geçirme özelliklerinin incelenmesi
The preparation of novel silica modified polyimide membranes, the investigation of physical and gas permeation properties
MEHTAP ŞAFAK BOROĞLU
Doktora
Türkçe
2007
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMETALİ GÜRKAYNAK
- Oksetan esaslı katyonik foto-kürlenebilen hidrofobik kaplamalar
Oxetane-based cationic photo-curable hydrophobic coatings
CANGÜL GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMRAH ÇAKMAKÇI