Fe(III) iyonlarının poli(2,5-dihidro-2,5-dimetoksifuran) üzerine adsorpsiyonu
Adsorption of Fe(III) ions on to poly(2,5-dihydro-2,5-dimethoxyfuran
Yazar: LOKMAN SALGIN
Danışman: PROF. DR. GÜLSU AKIN ÖKTEM
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Poli(2,5-dihidro-2,5-dimetoksifuran), pDHMF, cis,trans-2,5-dihidro-2,5-dimetoksifuranın, DHMF, diokzan içerisinde SnCI4 ile polimerleştirilmesiyle elde edilmiştir. Fe(III) iyonlarının pDHMF üzerine maksimum adsorpsiyonu pH=6.5'ta gerçekleşmiştir. Ancak Fe(III) çökmesini önlemek amacıyla çalışmalar pH'sı 6.0'a tamponlanmış çözeltiler ile gerçekleştirilmiştir.Fe(III) derişimi 100 ppm olan çözeltilerle farklı sürelerde gerçekleştirilen adsorpsiyonlardan maksimum denge adsorpsiyonuna 120 dakikada ulaşıldığı ve 120 dakika sonunda adsorplanan Fe(III) miktarının 7.2 mg Fe(III)/g pDHMF olduğu bulunmuştur. Modifiye reçineler ile yapılan çalışmalarda denge adsorpsiyonuna daha yüksek adsorpsiyon değerleriyle daha kısa sürelerde ulaşmıştır. Elde edilen maksimum denge adsorpsiyon değerleri; pDHMF/NaOH için 60 dakikada 11 mg Fe(III)/g polimer, pDHMF/H2O2 için 60 dakikada 8.5 mg Fe(III)/g polimer ve pDHMF/KMnO4 için 80 dakikada 21.4 mg Fe(III)/g polimer'dir.Farklı derişimli Fe(III) çözeltileriyle yapılan çalışmalarda, adsorpsiyon hem pDHMF hem de modifiye polimerler için artan Fe(III) derişimiyle 600-650 ppm'e kadar lineer ve hızlı bir artış gösterdikten sonra yavaşlamış ve maksimum adsorpsiyon kapasiteleri pDHMF için 1000 ppm Fe(III) derişiminde 57.0 mg Fe(III)/g polimer, pDHMF/NaOH için 770 ppm Fe(III) derişiminde 98.0 mg Fe(III)/g polimer, pDHMF/H2O2 için 800 ppm Fe(III) derişiminde 87.0 mg Fe(III)/g polimer ve pDHMF/KMnO4 için 900 ppm Fe(III) derişiminde 119.0 mg Fe(III)/g polimer olarak elde edilmiştir. pDHMF'nin yüksek Fe(III) kapasitesinin NaOH, H2O2 ve KMNO4 modifikasyonu ile daha da arttığı görülmüştür.Kinetik çalışmalar adsorpsiyonun ikinci dereceden bir adsorpsiyon mekanizması ile gerçekleştiğini göstermiştir. Ayrıca, deneysel verilerin Freundlich izotermine uyduğu bulunmuştur.

Abstract:
Poly(2,5-dihydro-2,5-dimethoxyfuran), pDHMF, was obtained from the polimerization of cis,trans-2,5-dihydro-2,5-dimethoxyfuran, DHMF with SnCI4 in dioxane. The maximum adsorption of Fe(III) ions on pDHMF realizes at pH=6.5. However studies are performed with the solutions of which pH has been buffered to 6.0 in order to prevent the precipitation of Fe(III).Adsorption studies carried out with 100 ppm Fe(III) solutions indicated a maximum equilibrium adsorption in 120 min with an adsorption of 7.2 mg Fe(III)/g pDHMF. Higher adsorption values in shorter time were obtained with modified resins. The obtained maximum equilibrium adsorption values are as; 11 mg Fe(III)/g polymer in 60 min for pDHMF/NaOH, 8.5 mg Fe(III)/g polymer in 60 min for pDHMF/H2O2 and 21.4 mg Fe(III)/g polymer in 80 min for pDHMF/KMnO4Adsorption studies in solutions with different Fe(III) concentration indicated fast and linear increase up to 600-650 ppm followed by slowing down both for pDHMF and modified polymers. Obtained maximum desorption capacities are as; for pDHMF 57 mg Fe(III)/g polymer in 1000 ppm, for pDHMF/NaOH 98.0 mg Fe(III)/g polymer in 770 ppm, for pDHMF/H2O2 87 mg Fe(III)/g polymer in 800 ppm and for pDHMF/KMnO4 119.0 mg Fe(III)/g polymer in 900 ppm Fe(III) concentration. It was observed that the high capacity of pDHMF increased higher values upon NaOH, H2O2 and KMnO4 modification.Kinetic studies indicated a second order adsorption mechanism. Obtained results showed an experimental data following Freundlich isotherm with high correlation.