Sepiyolit-panı kompozitlerinin sentezi ve sulu çözeltilerden kongo kırmızısının gideriminde kullanımı
Synthesis of sepiolite-pani composites and usage in removal of congo red from aqueous solutions
Yazar: HABIB AZIZ HASSAN HURMUZLU
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA ESEN MARTI
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Freundlich izotermleri = Freundlich isotherms ; Kimyasal kinetik = Chemical kinetics ; Langmuir izotermleri = Langmuir isotherms ; Polimer kompozitler = Polymer composites ; Sorpsiyon izotermleri = Sorption isotherms ; Yüzeysel soğurma = Surface adsorption

Özet:
Bu tez çalışmasında Sepiyolit (SP) kilinin Kongo Kırmızısı (KK) boyasının üzerine adsorpsiyon verimini artırmak için belirli oranlarda PANI ile kompozitler sentezlenmiş ve adsorpsiyon deneylerinde uygulanmıştır. Çalışmada PANI ve sepiyolit içeren kompozitler oksidatif polimerizasyon yöntemiyle sentezlenmiştir. Malzemeler adsorban olarak KK boyasının sulu çözeltilerden adsorpsiyonunda incelenmiştir. Süreç verimine pH etkisi, pH = 4-12 aralığında 100 mg/L derişime sahip sulu çözeltiler ile çalışılmıştır. En yüksek adsorpsiyon verimine çözeltinin doğal pH değeri olan pH = 7,2′de saf PANI ile %96,1, %50 SP ile %92,7, %75 SP ile %85 ve SP ile %67,7 olarak ulaşılmıştır. Temas süresinin etkisi 48 saat boyunca incelenmiş ve kinetik çalışmalar sürecin PANI ile 12 saat, %50 SP ve %75 SP ile 15 saat ve saf SP ile 18 saat içinde dengeye ulaştığını göstermiştir. Kinetik verinin görünür ikinci derece kinetik model ile uyumlu olduğu görülmüştür. Çalışılan dört adsorban türü için de doz arttıkça verim yüzdesinde artış olduğu gözlenmiştir. Boya derişimi ile birlikte verim azalmıştır. Sıcaklık etkisi 298-338 K aralığında çalışılmış, sıcaklık artışıyla adsorpsiyon verimi az da olsa azalmış ve işlemin ekzotermik olduğu tahmin edilmiştir. Yüksek belirlilik katsayıları (> 0,997) tüm adsorbanlar için Langmuir izoterm modelinin süreci tanımlamak için uygun olduğunu göstermektedir.

Abstract:
In this thesis study, composites were synthesized with PANI at certain ratios to increase the adsorption efficiency of Sepiolite (SP) clay on Congo red (CR) dye and applied in adsorption experiments. In the study, composites containing PANI and sepiolite were synthesized by oxidative polymerization method. The materials were investigated as adsorbent in the adsorption of CR dye from aqueous solutions. The pH effect on the process yield was studied in the range of pH = 4-12 using aqueous solutions with a concentration of 100 mg/L. The highest adsorption efficiency was achieved at pH = 7.2, the natural pH of the solution, as 96.1% with PANI, 92.7% with 50% SP, 85% with 75% SP and 67.7% with SP. The effect of contact time was invstigated over 48 hours and kinetic studies showed that the process reached equilibrium within 12 hours with PANI, 15 hours with 50% SP and 75% SP, and 18 hours with pure SP. The kinetic data were found to be compatible with the pseudo second-order kinetic model. It was observed that the percentage yield increased as the dose increased for the four adsorbent types studied. Yield decreased with dye concentration. Temperature effect was studied in the range of 298-338 K, the adsorption efficiency decreased slightly with the increase in temperature and the process was estimated to be exothermic. High determination coefficients (> 0.997) indicate that the Langmuir isotherm model is suitable to describe the process for all adsorbents.