Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Uludağ Üniversitesi, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2011
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EMEL DEMİRBEL
Danışman: ALİ KARA
Özet:Sunulan çalışmada; manyetik poli(divinil benzen-N-vinil imidazol) [m-poli(DVB-VIM)] mikroküreleri Fe3O4 nanopartikül varlığında süspansiyon polimerizasyonu yöntemiyle sentezlenerek ağır metal iyonlarının uzaklaştırılmasında kullanıldı. m-poli(DVB-VIM) mikroküreleri elementel analiz, N2 adsorpsiyon-desorpsiyon izoterm testi, şişme testi, yoğunluk ölçümleri, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve manyetizma ölçümleri ile karakterize edildi. m-poli(DVB-VIM) mikrokürelerinin spesifik yüzey alanı 29.47 m2/g, boyut dağılımı 53-212 µm, şişme oranı %44 ve ortalama Fe3O4 içeriği %10,2 olarak belirlendi. Mikrokürelerin yapısındaki VIM miktarı 3,021 mmol/g polimer olarak bulundu. Bu durum m-poli(DVB-VIM) mikrokürelerinin manyetik olduğunu ve N-vinil imidazol ligantının polimerik yapıya girdiğini göstermektedir.Elde edilen mikrokürelerin ağır metal iyonları uzaklaştırılmasında kullanılabilirliğini araştırmak için; Cr(VI), Ni(II), Zn(II), Pb(II) ve Cu(II) iyonları örnek iyon olarak kullanıldı. Mikrokürelerin adsorpsiyon kapasitesi üzerinde etkili parametrelerden pH, başlangıç ağır metal iyonu konsantrasyonu, sıcaklık, zaman ve adsorban miktarı etkisi incelendi. Maksimum uzaklaştırma Cr(VI) iyonları için pH 2,0'de; Cu(II) iyonları için pH 5,0'te; Zn(II), Ni(II) ve Pb(II) iyonları için pH 6,0'da gözlendi. Sıcaklığın adsorpsiyona etkisi incelendi ve sıcaklığın 4oC'den 65oC'ye çıkarılmasıyla ağır metal iyonları adsorpsiyonunun arttığı gözlendi.m-poli(DVB-VIM) mikrokürelerinin 100 ppm konsantrasyonda ve 65oC'deki adsorpsiyon kapasitesi Cu(II), Cr(VI), Pb(II), Ni(II) ve Zn(II) iyonları için sırasıyla 52,90 mg/g, 46,85 mg/g, 45,01 mg/g, 23,07 mg/g ve 22,39 mg/g olarak belirlendi. Bu durum sulu çözeltilerden ağır metal iyonlarını uzaklaştırılmasında m-poli(DVB-VIM) mikrokürelerinin etkili olduğunu göstermektedir. Kütle bazında ilgi sırası Cu(II) > Cr(VI) > Pb(II) > Ni(II) > Zn(II) şeklindedir. Adsorpsiyon kinetikleri incelenerek mevcut sistem için 4, 25, 45 ve 65oC'de Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon izotermlerine uygulanabilirlik test edildi. Denge verileri Langmuir modeline uygun bulundu. Ayrıca yalancı (pseudo) 1. derece, yalancı (pseudo) 2. derece ve partikül içi difüzyon modelleri de adsorpsiyon kinetiğinin incelenmesinde kullanıldı. Gibbs serbest enerji, entalpi ve entropi değişimi gibi termodinamik parametreler hesaplanarak sıcaklık etkisi belirlendi. Bu çalışmada adsorpsiyon sürecinin endotermik olduğu ve kendiliğinden gerçekleştiği belirlendi. Manyetik mikrokürelerin rejenerasyonu Cu(II), Pb(II), Ni(II) ve Zn(II) için 0,1 M HNO3; Cr(VI) için 1 M NaOH kullanılarak gerçekleştirildi. Aynı manyetik mikroküreler kullanılarak adsorpsiyon-desorpsiyon döngüsü 10 kez tekrarlandı ve ağır metal iyon kapasitesinde önemli bir değişim gözlenmedi.