Poli (N-vinilimidazol) ve (N-vinilimidazol)/maleik asit hidrojellerinin hazırlanması, karakterizasyonu ve metal iyonu adsorbsiyonunda kullanımı
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 77823
- Danışmanlar: PROF. DR. OLGUN GÜVEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1998
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
ÖZET Sulu ortamlardaki ağır metal iyonlarının uzaklaştırılmasına yönelik yapılan bu çalışmada, önce çözünür N-vinilimidazol (Vlm) polimeri sentezlenmiş ve belirlenen ağır metallerle 'mol oranı' yöntemi kullanılarak kompleks stokiyometrileri ve oluşum sabitleri belirlenmiştir. İncelenen bütün metal iyonları ile polimer arasında oluşan komplekslerin stokiyometrileri [Vlm] /[metal iyonu] :4/l olarak bulunmuştur. Kompleks oluşum sabitlerine göre PVIm' in, Cu2+ ile kuvvetli kompleks, Pb2+ ile zayıf kompleks oluşturduğu saptanmıştır. Hidrojellerin, ağır metal iyonu tutunmasında kullanılması amacıyla N-vinilimidazol:su hacim oranı 6:4, 7.5:2.5, 8:2, 9:1 ve 10:0 olan çözeltiler hazırlanmış ve 6°Co-y kaynağında ışınlanarak hidrojeller elde edilmiştir. Hidrojellerin %jelleşme ve %şişme grafikleri oluşturulmuş ve adsorpsiyonda kullanılacak jel sistemi, boyutsal kararlılık, geometri gibi özellikler de dikkate alınarak 8:2 olarak belirlenmiştir. Diprotik bir asit olan Maleik asit(MA)' in jel yapısına katılması ile adsorpsiyondaki değişikliği inceleyebilmek için VIm:su hacim oranı 8:2 olan çözeltiye 1 g MA ilave edilmiş ve 60Co-y kaynağında ışınlanarak hidrojeller elde edilmiştir. PVIm ve PVIm/MA hidrojellerinin yapısal karakterizasyonları, FT-IR spektrofotometresi, ısısal karakterizasyonları da TGA ve DSC yöntemleri kullanılarak yapılmıştır. Hidrojellerin protonlanmasının incelenmesi amacı ile hazırlanan jeller, HC1 ortamında bekletilmiştir. Alınan FT-IR spektrumlarından, 1173cm-1' de, protonlarıma ile Vlm halkasında yeni oluşan +N-H band alanları hesaplanarak protonlarıma kinetiği çalışılmış ve yaklaşık 20 saatte Vlm halkasının %98' inin protonlandığı tesbit edilmiştir. Protonlanmanın halka üzerindeki hangi grup tarafından gerçekleştiğini belirleyebilmek için çözünür PVIm çözeltisi kullanılarak HC1 ile iletkenlik titrasyonları yapılmış ve dönüm noktalarında, protonlanmış örneklerin alınan UV spektrumlarından halka üzerindeki C=*N gr-ubu ^üzerinden iki aşamalı bir protonlanmanın gerçekleştiği belirtilmiştir PVIm, PVIm/MA ve protonlanmış hidrojeller, Gu2+, Co2*, Cd2* ve Pb2* iyonlarının adsorpsiyonunda kullanılmıştır. Jeller belirli boyuta öğütülerek adsorpsiyonda çalışılacak jel miktarı ve kinetiği belirlenmiştir. 150-1500ppm metal iyonu derişim aralığında yapılan adsorpsiyon çalışmalarından elde edilen sonuçlar değerlendirilmiş ve adsorpsiyonun Langmuir izotermine uyduğu saptanmıştır. Adsorpsiyon sonuçlarına göre en fazla adsorplanmanın gözlendiği sistem olarak PVIm/MA jeli, en fazla tutunan metal iyonu olarak da Cu2+ iyonu belirlenmiştir. Hem kompleks stokiyometrileri, hem de metal iyonu tutmuş jel örneklerinin alınan FT-IR spektrumlarına göre metal iyonu ile polimer arasındaki tutunmanın mekanizması açıklanmaya çalışılmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT In this study to remove heavy metal ions from aqueous media, first, soluble N-vinylimidazole (VIm) polymer has been synthesized and complex stoichiometrics and complex formation constants have been determined by using 'mole ratio' method with defining heavy metal ions. Complex stoichiometrics of metal ions used in adsorption studies have been found as 4/1 with respect to [VIm] /[metal ion]. According to complex formation constants, it has been observed that PVIm has formed strong complex with Cu2+, and weak complex with Pb2+. For the preparation of hydrogels will be used in the adsorption studies, N-vinylimidazole and water were mixed in the N- vinylimidazole:water volume ratio as 6:4, 7.5:2.5, 8:2, 9:1 and 10:0 then irradiated in 60Co-y source. %gelation and %swelling curves of hydrogels have been formed and gel system used in the adsorption studies has been selected as 8:2 composition (VIm:water) taken into account such properties as geometry, dimensional stability etc. To determine the effect of diprotic acid onto adsorption, 1 g Maleic acid (MA) has been added to 8:2 gel composition and irradiated in 60Co-y source. FT-IR spectrophotometer and TGA, DSC were used in the structural and thermal characterization of PVIm and PVIm /MA hydrogels. To investigate the protonation of these gel systems, hydrogels had been kept in HC1 media. From FT-IR spectra of protonated gel systems, the area of +N-H band at 1173cm1, has been newly formed because of protonation was calculated and protonation kinetics has been studied. It has been observed that after approximately 20 hours, 98 percent of Vim had been protonated. To investigate which group on the Vim ring was effective in the protonation, conductometric titrations have been carried out by using soluble PVIm. Solutions taken in asymptotic region of curve have been investigated by UV spectrophotometer. It has been found that protonation was occurred in two stages from the C=N group on the Vim ring. PVIm, PVIm/ MA and their protonated hydrogels have been used in Cu2+, Co2+, Cd2+ and Pb2+ ions adsorption studies. For the adsorption, gelshave been ground to certain size and their adsorption kinetics was determined. In the interval of 150-1500 ppm metal ion concentration, adsorption results have been evaluated and observed that applying to Langmuir isotherm. According to adsorption results, the best adsorption system has been found as PVIm/MA-Cu2+ system. The adsorption mechanism between imidazole-maleic acid group and metal ion have been tried to explain according to both complex stoichiometrics and FT-IR spectra of Cu2+ adsorbed hydrogels.
Benzer Tezler
- Anhidrit içeren ko(ter)polimerlerin, makrokomplekslerin, makrodallanmış graft kopolimerlerin, organo-sodyum-bentonit nanokompozitlerin sentezi, karakterizasyonu ve antimikrobiyal özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, characterization and investigation of antimicrobial properties of anhydride containing co(ter)polymers, macrocomplexes, macrobranched graft copolymers, organo-sodium-bentonite nanocomposites
ELİF UZLUK
- Bazı polimerlerin sentezi, karakterizasyonu ve özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and characterization of some polymers and investigation of properties
ELİF UZLUK
- Poli (n-vinilimidazol) /poli (akrilik asit) ve poli (n-vinilimidazol)/poli (metakrilik asit) interpolimer komplekslerinin sulu ortamda oluşumu ve karakterizasyonu
Formation and characterization of interpolymer complexes of poly (n-vinylmidazole) /poly (acrylic acid) and poly (n-vinylimidazole) / poly (methacrylic acid) in aqueous medium
MOHAMMADREZA GHAFFARLOU
- Synthesis and characterization of conducting poly (N-vinylimidazole) and polypyrrole poly (N-vinylimidazole) composites
İletken poli (N-vinilimidazol) ve polipirol-poli (N-vinilimidazol) kompozitlerinin sentezi ve karakterizasyonu
MURAT ÖZYALÇIN
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜHAL KÜÇÜKYAVUZ
- Poli (N-vinilimidazol) ince filmlerinde radyasyonla bakır nanokümelerinin oluşturulması
Formation of copper nanoclusters in poly (N-vinylimidazole) thin films by radiation
DENİZ ECE DAĞAŞ
