Metal ferrit destekli kompozit hidrojel: sentezi, karakterizasyonu ve boya adsorpsiyonu
Metal ferrite supported composite hydrogel: synthesis, characterization and dye adsorption
- Tez No: 969062
- Danışmanlar: PROF. DR. RAMAZAN COŞKUN, DR. YASİN AKKÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Moleküler karakterizasyon, Molecular Characterisation
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yozgat Bozok Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında kadmiyum ferrit (CdFe2O4) katkılı hibrit polimerik hidrojel üç basamakta sentezlendi. Çalışmanın birinci basamağında 2-Akrilamido-2-metil-1-propano sülfonikasit / İtakonik asit (AMPS/İA) monomerleri; N,N Metilen bisakril amit (MBAA)'in çapraz bağlayıcısı ve potasyum persülfat (KPS) başlatıcısı kullanılarak radikalik polimerizasyonla hidrojel sentezlendi. İkinci basamakta ise sentezlenen hidrojelin CdCl2.2.5H2O/FeCl3.6H2O sulu çözeltisinde modifikasyonu yapıldı ve ardından birlikte çöktürme yöntemi ile CdFe2O4 katkılı hidrojeller sentezlendi. Üçüncü basamakta, sentezlenen hibrit polimerik hidrojellerin FESEM-EDX, STEM, FTIR, XRD, TG/DTG, DLS, BET, VSM-DG, pHpzc, zeta potansiyel teknikleri ile detaylı karakterizasyonu gerçekleştirildi. Karakterizasyon çalışmaları sonucunda, hazırlanan hibrit hidrojelin manyetik özelliğe ve termal kararlılığa sahip olduğu, yüzey özelliklerinin de adsorpsiyon için uygun olduğu görülmüştür. Son basamakta ise, endüstride geniş kullanımı olan malaşit green okzalat (MGO) boyasının sulu çözeltiden adsorpsiyon çalışmaları yapıldı. Adsorpsiyona adsorban miktarı (10-40 mg/50 mL), pH (3-11), süre (5-240 dk), boya başlangıç derişimi (12,5-2250 ppm) ve sıcaklık (25-60 oC) etkisi araştırılarak adsorpsiyon koşulları optimize edildi. Adsorpsiyon çalışmaları sonucunda geniş bir pH aralığında(3-11), 10 mg/50 mL adsorban dozunda bile kantitatif giderim sağladığı (%96) görülmüştür.100 ve 500 ppm'de, farklı sıcaklıklarda yapılan çalışmalarda MGO gideriminin sıcaklıktan etkilenmediği ve geliştirilen adsorbanın oldukça yüksek giderim kapasitesine sahip olduğu (2500 mg/g) belirlenmiştir. Ayrıca 5 kez gerçekleştirilen tekrar kullanılabilirlik çalışmalarından hibrit hidrojel adsorbanın MGO boyası için giderim etkinliğini koruduğu anlaşılmıştır. Kinetik ve izoterm sonuçlarından, CdFe2O4 üzerine MGO adsorpsiyonunun yalancı ikinci dereceden kinetik modele ve Langmuir izoterm modeline daha uygun olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, metal ferrite (CdFe2O4) doped hybrid polymeric hydrogel was synthesized in three steps. In the first step of the study, 2-Acrylamido-2-methyl-1-propanosulphonic acid/Itaconic acid (AMPS/IA) monomers; The hydrogel was synthesized by radical polymerization using N,N Methylene bisacrylamide (MBAA) as crosslinker and Potassium persulphate (KPS) as initiator. In the second step, the synthesized hydrogel was modified in CdCl2.2.5H2O/FeCl3.6H2O aqueous solution and then CdFe2O4 doped hydrogels were prepared by co-precipitation method. In the third step, detailed characterization of the synthesized hybrid polymeric hydrogels was carried out by FESEM-EDX, STEM, FTIR, XRD, TG/DTG, DLS, BET, VSM-DG, pHpzc, Zeta potential techniques. As a result of the characterization studies, it was observed that the prepared hybrid hydrogel had magnetic properties and thermal stability, and its surface properties were suitable for adsorption. In the last step, adsorption studies of Malachite green oxalate (MGO) dye, which is widely used in the industry, from aqueous solution were performed. The adsorption conditions were optimized by investigating the effects of adsorbent amount (10-40 mg/50 mL), pH (3-11), time (5-240 min), dye initial concentration (12.50-2250 ppm) and temperature (25-60 oC) on adsorption. As a result of adsorption studies, it was observed that quantitative removal was provided (96%) even at 10 mg/50 mL adsorbent dose in a wide pH range. In studies conducted at different temperatures at 100 ppm and 500 ppm, it was determined that MGO removal was not affected by temperature and the developed adsorbent had a very high removal capacity (2500 mg/g). In addition, from the reusability studies carried out 5 times, it was understood that the hybrid polymeric adsorbent maintained its removal efficiency for MGO dye. From the kinetic and isotherm results, it was determined that the adsorption of MGO onto CdFe2O4 was more suitable for the pseudo-second-order kinetic model and the Langmuir isotherm model.
Benzer Tezler
- Suyun katalitik yükseltgenmesi için mangan ferrit destekli-geçiş metali katkılanmış birnesit nanokompozit katalizörlerinin hazırlanması ve karakterlendirilmesi
Preparation and characterization of manganese ferrite supported-transition metal doped birnessite nanocomposites for catalytic water oxidation
GÖKHAN ÖZGENÇ
- Fischer-Tropsch sentezi̇ i̇le hafi̇f olefi̇n üreti̇mi̇ i̇çi̇n azot ve bor doplu akti̇f karbon destekli̇ demi̇r katali̇zörleri̇ni̇n geli̇şti̇ri̇lmesi̇
Development of nitrogen and boron doped activated carbon supported iron catalysts for light olefin production by Fischer-Tropsch synthesis
PINAR ŞAKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER SARIOĞLAN
DR. OSMAN OKUR
- Eşzamanlı karbondioksit kullanımı ve hidrojen dönüşümü için nikel-demir bazlı katalizör üzerinde karbondioksitten metan eldesi
CO2 to methane over nickel-iron based catalyst for simultaneous CO2 utilization and hydrogen conversion
BUKET KAPLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER SARIOĞLAN
PROF. DR. ŞAHİKA SENA BAYAZİT
- 4-nitrofenol indirgenme reaksiyonu için manyetik pt nanokatalizörlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of magnetic pt nanocatalysts for the 4-nitrophenol reduction reaction
NURZHAN ZHUMABAYEV
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
BiyoteknolojiNecmettin Erbakan ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MERVE AKBAYRAK
- Yeni nesil mikro alaşımlı çelik kompozisyonu geliştirilmesi ve prototip üretim prosesi tasarımı
New generation micro alloy steel composition development and prototype production process design
FULYA EYÇİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN ÇULHA