Bakır koordine metal organik çerçeve bileşiklerinin sulardan organik boyar madde gideriminde kullanımı
Use of copper coordinated metal organic framework compounds in removal of organic dyes from water
- Tez No: 932803
- Danışmanlar: PROF. DR. FEHİME JÜLİDE HIZAL YÜCESOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: MOF, Adsorpsiyon, PDP-Cu, PMDA-Cu, MOF, Adsorption, PDP-Cu, PMDA-Cu
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yalova Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 57
Özet
Bu çalışmada, karboksilik asit fonksiyonel grupları içeren iki farklı MOF bileşiği (PDP-Cu, PMDA-Cu) sentezlenmiş ve bu bileşiklerin CV katyonik boyar maddesinin sulu çözeltilerden adsorpsiyon yoluyla giderimi için adsorban olarak performansları araştırılmıştır. PDP-Cu ile PMDA-Cu bileşiklerinin FTIR, SEM, BET, XRD ve DSC analizleriyle karakterizasyonu yapılmıştır. PDP-Cu ile PMDA-Cu yüksek spesifik yüzey alanlarıyla (sırasıyla 780,64 m2/g ve 445,69 m2/g) dikkat çekmiştir. Kesikli adsorpsiyon testleriyle temas süresi, başlangıç konsantrasyonu, pH etkisi ve sıcaklık parametrelerinin adsorpsiyon üzerine etkileri incelenmiştir. Adsorpsiyon kinetiğinin Yalancı İkinci Derece Modele uyduğu, gözenek difüzyonu yoluyla tutunmaların da adsorpsiyona eşlik ettiği, ancak gözenek içi adsorpsiyonun hız sınırlayıcı kademe olmadığı tespit edilmiştir. Ayrıca farklı konsantrasyonlarda temas süresi değiştirilerek elde edilen verilere Elovich Modelinin uygulanmasıyla hesaplanan değerlerinin konsantrasyon ve sıcaklığa göre değişimleri dikkate alınarak adsorban yüzeylerinin aktivasyon enerjisi birbirinden farklı birden fazla aktif yüzey mevkilerinden oluştuğu sonucuna varılmıştır. PDP-Cu'nun Langmuir ve PMDA-Cu'nun Freundlich izoterm modellerine uygun olarak katyonik boyar madde adsorpladıkları gözlemlenmiştir. PDP-Cu için adsorpsiyon kapasitesi Qmax 256,40 mg/g olarak saptanmıştır. Freundlich Modelinden elde edilen 1/n değeri sıfıra en yakın olan iki sistem 25°C' de PDP-Cu ve 60°C' de PMDA-Cu üzerindeki adsorpsiyon olarak belirlenmiştir. Bu da söz konusu şartlarda CV adsorpsiyonunun tercih edilebilir bir sistem olduğuna işaret etmektedir. pH'ya bağımlı adsorpsiyonlar, metal benzeri adsorpsiyon özelliği göstermiştir. Sonuç olarak söz konusu adsorbanlar üzerindeki adsorpsiyonun, + yüklü katyon ile – yüklü karboksilat grupları arasındaki elektrostatik etkileşimler ve adorban ile adsorbat arasındaki π-π etkileşimleri neticesinde oluştuğu kanaatine varılmıştır. Adsorpsiyon testleri sonucunda çalışmada sentezlenen MOF bileşiklerinin katyonik boyar maddelerin sulu çözeltilerden giderimi için etkili ve yenilikçi bir adsorban alternatifi olarak kullanılabileceği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, two different MOF compounds containing carboxylic acid functional groups (PDP-Cu, PMDA-Cu) were synthesized and their performances as adsorbents for the removal of CV cationic dye from aqueous solutions by adsorption were investigated. PDP-Cu and PMDA-Cu compounds were characterized by FTIR, SEM, BET, XRD and DSC analyses. PDP-Cu and PMDA-Cu drew attention with their high specific surface areas (780.64 m2/g and 445.69 m2/g, respectively). The effects of contact time, initial concentration, pH effect and temperature parameters on adsorption were investigated by batch adsorption tests. It was determined that the adsorption kinetics fit the Pseudo-Second Order Model, adsorption was accompanied by adsorption via pore diffusion, but intra-particle adsorption was not the rate-limiting step. In addition, by applying the Elovich Model to the data obtained by changing the contact time at different concentrations, it was concluded that the adsorbent surfaces consist of more than one active surface site with different activation energy considering the changes in the calculated values according to the concentration and temperature. It was observed that PDP-Cu adsorbed cationic dyes in accordance with the Langmuir and PMDA-Cu adsorbed Freundlich isotherm models. The adsorption capacity Qmax for PDP-Cu was determined as 256.40 mg/g. The two systems with the 1/n value closest to zero obtained from the Freundlich Model were determined as the adsorption on PDP-Cu at 25°C and PMDA-Cu at 60°C. This indicates that CV adsorption is a preferable system under these conditions. pH-dependent adsorptions showed metal-like adsorption properties. As a result, it was concluded that the adsorption on the adsorbents in question occurred as a result of electrostatic interactions between the + charged cation and - charged carboxylate groups and π-π interactions between the adorbent and the adsorbate. As a result of the adsorption tests, it was seen that the MOF compounds synthesized in the study could be used as an effective and innovative adsorbent alternative for the removal of cationic dyes from aqueous solutions.
Benzer Tezler
- Oxidative cross-dehydrogenative coupling of terminal alkynes with thiols using Cu(I) incorporated Schiff base network polymer as catalyst
Uç alkinler ile tiyollerin Cu(I) bağlanmış Schiff baz ağ polimeri katalizörü eşliğinde oksidatif çapraz dehidrojenatif birleştirme reaksiyonları
YONCA ALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Synthesis of metal-ascorbate complexes in organic phase and structure investigation by experimental and theoretical methods
Metal-askorbat komplekslerinin organik fazda sentezi ve deneysel ve teorik yöntemlerle yapılarının araştırılması
YÜKSEL MERT
- Synthesis, characterization and investigations of thermal behavior of the nitro-imidazole-based energetic coordination compounds
Nitro imidazol içeren enerjik koordinasyon bileşiklerinin sentezi, karakterizasyonu ve termal özelliklerinin incelenmesi
VAHİDE SELEN YAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
KimyaAtılım ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENİZ ÖZALP YAMAN
PROF. DR. NESRİN EKİNCİ MACHIN
- Bioaktif metal komplekslerinin moleküler modelleme teknikleri ile tasarlanarak sentezlenmesi
Synthesis of bioactive metal complexes by desiging with molecular modelling techniques
ŞÜKRÜ ERİŞ
