Güçlü katyon değiştirici reçinelerin hazırlanması ve karakterizasyonu: sucul ortamlardan organik kirletici giderimi uygulamasında kullanılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Öğrenci: GÜL KUNDUZCU

Danışman: GÜLAY BAYRAMOĞLU

Özet:

Bu çalışmada, sülfon grupları ile fonksiyonlandırılmış poli(hidroksipropilmetakrilat-etilenglikol dimetakrilat-glisidilmetakrilat), p(HPMA-EGDMA-GMA)-SO3H, mikroküreleri katyon değiştirici reçine olarak hazırlanmış ve sulu çözeltisinden model organik kirletici olarak Direct Red R (DR-R) ve Disperse Violet 28 (DV-28) boyalarının sulu ortamdan gideriminde kullanılma potansiyeli araştırılmıştır. Bu amaçla, hidroksipropil metakrilat (HPMA) ve etilenglikoldimetakrilat (EGDMA) ve glisidil metakrilat (GMA) monomerleri ile reaktif epoksi grubu taşıyan p(HPMA-EGDMA-GMA) reçineleri hazırlanmıştır. p(HPMA-EGDMA-GMA) mikroküreleri sülfonlanarak model boyaların etkin bir yol ile giderimini sağlamak için güçlü katyon değiştirici reçineler (p(HPMA-EGDMA-GMA)-SO3H) elde edilmiştir. Reçinelerin kimyasal yapısı ve morfolojisi, FTIR, SEM ve BET yöntemleriyle karakterize edilmiştir. Katyonik reçineler ile anyonik DR-R ve DV-28 boyalarının sulu çözeltilerden adsorpsiyon yolu ile giderimi işleminde farklı deney koşullarının etkisi araştırılmıştır. poli(HPMA-EGDMA-GMA)-SO3H reçineleri kullanılarak sulu ortamdan DR-R ve DV-28 için erişilen maksimum adsorpsiyon kapasiteleri sırası ile, 86,1 ve 179,6 mg/g'dır. Ayrıca, adsorpsiyon/desorpsiyon çalışmaları, p(HPMA-EGDMA-GMA)-SO3H reçinelerinin tekrar kullanılabilirliğini değerlendirmek için gerçekleştirilmiş ve adsorbe edilen DR-R ve DV-28 boyalarının sırasıyla %89,4 ve % 91,7 oranında reçinelerden desorbe edilebildiği belirlenmiştir. Adsorpsiyon sistemini tanımlayan kinetik ve izoterm modelleri farklı teorik modeller kullanılarak araştırılmış ve deneysel sonuçların ikinci dereceden kinetik denklem ve Langmuir ve Temkin izoterm modelleri ile uyumlu olduğu bulunmuştur. Sonuç olarak, düşük miktarda katyonik reçine kullanımı ile kısa işlem süresinde, yüksek organik kirletici giderim potansiyeline erişilmesi, endüstriyel atıkların arıtımında kullanılabilecek etkili ve sürdürülebilir bir sorbent olduğunu göstermiştir.