EuCl₃ ile katkılanmış yeni bir polimer kompozitinin hazırlanması, karakterizasyonu ve boyar madde giderimi için kullanılması
Preparation of a novel polymer composite doped with EuCl₃ and application for removal of dye
Yazar: KÜBRA BİRKAN
Danışman: DOÇ. DR. MEHTAP TANYOL ; DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜZİN PIHTILI
Munzur Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Adsorpsiyon kinetiği = Adsorption kinetic ; Cevap yüzey yöntemi = Response surface methodology ; Naftol = Naphthol

Özet:
Bu tez çalışmasında, serbest radikalik in-sitü polimerizasyon yöntemi ile
laboratuvar ortamında sentezlenen EuCl3 katkılı 4-vinilpridin-ko-akrilamid (poli(4-VP-koAAm)/EuCl3) hidrojelinin atıksulardan naftol yeşili B'yi giderim performansı
araştırılmıştır. Adsorbentin özellikleri, Fourier dönüşümlü kızılötesi (FT-IR)
spektroskopisi, taramalı elektron mikroskopu (SEM) ve X-ışını kırınımı (XRD) analizleri
gibi çeşitli tekniklerle tanımlanmıştır. Naftol yeşili B adsorpsiyon verimliliğinin pH,
adsorbent madde miktarı, başlangıç naftol yeşili B boya konsantrasyonu, sıcaklık ve temas
süresi gibi değişkenlere bağımlılığı kesikli sistemde incelenmiştir. En yüksek giderim
verimi 30 mg/L başlangıç naftol yeşili B konsantrasyonu, 0,05 g/100 mL Poli(4-VP-koAAm)/EuCl3 dozajı, pH=5,42 ve 25 °C sıcaklıkta %98,40 olarak elde edilmiştir. Deneysel
denge verilerileri Langmuir izoterm modeli ile daha iyi uyum sağlamıştır. Kinetik
sonuçlar, adsorpsiyon prosesinin hız belirleme basamaklarından biri olarak iç difüzyon ile
birlikte yalancı ikinci derece kinetiği ile tanımlanabileceğini göstermiştir. Adsorpsiyon
prosesinin ekzotermik ve kendiliğinden olduğu bulunmuştur. Adsorpsiyon prosesi üzerine
seçilen parametrelerin etkileşim etkilerini belirlemek ve prosesin adsorpsiyon kapasitesini
optimize etmek için yanıt yüzey yöntemi (YYY)'nde bulunan merkezi kompozit tasarım
(MKT) kullanılmıştır. Optimunm şartlar 110 mg/L naftol yeşili B konsantrasyonu, 0,05
g/100 mL poli(4-VP-ko-AAM)/EuCl3 dozajı ve 165,81 dk temas süresi olarak
bulunmuştur. Bu şartlar altında adsorpsiyon kapasitesi 206,46 mg/g olmuştur.
Elde edilen deneysel sonuçlar, adsorbent olarak Poli(4-VP-ko-AAm)/EuCl3
hidrojeli kullanılarak naftol yeşili B boyasının başarılı bir şekilde atıksulardan
giderilebileceğini göstermiştir.

Anahtar kelimeler: Adsorpsiyon, naftol yeşili B, poli(4-VP-ko-AAm)/EuCl3 hidrojeli, yanıt yüzey yöntemi

Abstract:
In this thesis, the performance of the 4-vinylpyridine-co-acrylamide doped EuCl3
(poly(4-VP-co-AAm)/EuCl3) hydrogel synthesized in the laboratory by free radical in-situ
polymerization method in removing naphthol green B from wastewater was investigated.
The properties of the adsorbent have been described by various techniques such as Fourier
transform infrared (FT-IR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray
diffraction (XRD) analyses. The dependence of naphthol green B adsorption efficiency on
variables such as pH, amount of adsorbent, initial naphthol green B dye concentration,
temperature and contact time were investigated in batch system. The highest removal
efficiency 30 mg/L initial naphthol green B concentration, 0.05 g/100 mL poly(4-VP-coAAm)/EuCl3 dosage, pH=5.42 and at 25 °C, was obtained as 98.40%. Experimental
equilibrium data were in better agreement with the Langmuir isotherm model. The kinetic
results showed that the adsorption process can be described by pseudo-second-order
kinetics with internal diffusion as one of the rate-determining steps. The adsorption process
was found to be exothermic and spontaneous. In order to determine the interaction effects
of the selected parameters on the adsorption process and to optimize the adsorption
capacity of the process, the central composite design (CCD) in the response surface
methodology (RSM) was used. Optimum conditions were found to be 110 mg/L naphthol
green B concentration, 0.05 g/100 mL poly(4-VP-co-AAM)/EuCl3 dosage and 165.81 min
contact time. The adsorption capacity under these conditions was 206.46 mg/g.
Experimental results showed that naphthol green B dye can be successfully
removed from wastewaters using poly(4-VP-co-AAm)/EuCl3 hydrogel as adsorbent.

Key words: Adsorption, naphthol green B, poly(4-VP-co-AAM)/EuCl3 hydrogel, response surface methodology