HCl katkılı polianilin (PAni) hazırlanması ve uygulamaları
Preparation of HCl doped polyaniline (PAni) and its applications
Yazar: MURAT YAŞAR
Danışman: DOÇ. DR. GAMZE GÜÇLÜ ; DOÇ. DR. HÜSEYİN DELİGÖZ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Polianilin (PAni), anilin monomerinin oksidasyonu ile kimyasal veya elektrokimyasal yöntemle elde edilir. Çalışmamızda kimyasal oksidasyon yöntemi kullanarak PAni örnekleri hazırlanmış takiben farklı katkılayıcı ve monomer/oksidan oranlarında kimyasal oksidasyon yöntemi kullanılarak hazırlanan asit katkılı PAni örneklerinin, boyar madde ve ağır metal iyonlarını uzaklaştırma özellikleri incelenmiştir.Bu amaçla, öncelikle taze destillenmiş anilin monomeri, çeşitli konsantrasyonlarda katkılayıcı (dopant) HCl içeren su çözeltisinde homojen olarak dağıtılmış takiben, yükseltgeyici (oksidan) olarak farklı mol oranlarında amonyum peroksidisülfat (APS) ilave edilerek, 2 saat süreyle reaksiyon gerçekleştirilmiştir. Reaksiyon esnasında çökerek ayrılan koyu yeşil renkli polimer (PAni?emaraldine tuz formu) süzüldükten sonra reaksiyona girmeden kalan anilin monomeri uzaklaşıncaya kadar 0,2 N HCl çözeltisiyle yıkanmıştır. Elde edilen ürünlerin yapısal ve fiziksel karakterizasyonu için Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FTIR) ve elektriksel AC iletkenlik analizleri gerçekleştirilmiştir.Farklı katkılayıcı ve monomer / oksidan oranlarında hazırlanan PAni örneklerinin ağır metal iyonları ve boyar madde uzaklaştırma kapasiteleri tayin edilmiştir. Sulu çözeltilerden anyonik bir boya olan indigo karmenin, PAni kullanılarak uzaklaştırılması denemelerinde örneklerin boya tutma kapasiteleri UV-Vis Spektrofotometresi kullanılarak saptanmıştır. Sulu çözeltilerden Cu+2 ve Pb+2 iyonlarının uzaklaştırılması denemelerinde ise, çözeltide tutulmadan kalan iyon miktarı Atomik Adsorpsiyon Spektrofotometresi kullanılarak tespit edilmiştir.Sonuç olarak, asit katkılı, PAni örnekleri kullanılarak, sulu çözeltiden anyonik boyar madde ve Pb (II) ve Cu (II) iyonlarının uzaklaştırılmasının mümkün olduğu görülmüştür.

Abstract:
PAni is generally prepared by electrochemical and chemical oxidation of aniline monomer. In our study, PAni samples were prepared by using chemical oxidation method and then the dye and heavy metal ions removal properties of acid doped PAni samples prepared by using different dopant and monomer/oxidant ratio were investigated.For this purpose, firstly freshly distilled aniline monomer, was dispered in water containing HCl dopant in various consantrations and subsequently ammonium persulfate was added in different molar ratios as an oxidant and mixed for two hours. The precipitated dark green polymer (PAni emaraldine salt) formed during the reaction was separated by filtration and washed several times with 0,2 N HCl solution until all unracted aniline monomer was removed. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and AC electrical conductivity analysis were performed in order to pysical and chemical characterization of the products, respectively.The removal capacity of the PAni samples prepared in different dopant and monomer oxidant ratio were determined. In the dye removal experiments from aqueous saolutions by using PAni, the dye adsorption capacities of the samples were analyzed by UV-Vis Spectrophotometer. While Cu(II) and Pb(II) removal experiment from aqueous solution were carried out, the amount of residual metal ions in the solution was deducted by atomic absorption spectrometer (AAS).Conclusively, it is observed that it is possible to remove anionic dye and Cu(II) and Pb(II) ions from aqueous solutions by using acid doped PAni samples.