Tek moleküllü tabakaların fonksiyonelleştirilmesi ve uygulamaları
Functionalization of monolayers and their applications
Yazar: İLKAY HİLAL GÜBBÜK
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ERSÖZ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada silanlama vasıtası olan 3- kloropropiltrimetoksi silan, silika jel yüzeyinekovalent olarak bağlanmış ve ardından 4-kloroizonitroasetofenon 4-aminobenzohirazon (I),izonitroasetofenon 4-aminobenzohidrazon (II), benzofenon 4-aminobenzohidrazon (III)molekülleri immobilize edilmiştir. İmmobilizasyon reaksiyonları infrared spektroskopisitermogravimetri, taramalı elektron mikroskobu, elementel analiz cihazları ile karakterizeedilmiştir. Her bir yeni adsorban için Cu(II) metal iyonlarının adsorpsiyonu çalışılmıştır. Bumetal iyonu için adsorpsiyona, adsorban miktarı, adsorpsiyon süresi, pH, metal iyonkonsantrasyonu ve sıcaklık etkileri araştırılmıştır. Kesikli kap adsorpsiyon çalışmasınınsonuçları Freundlich, Langmuir ve Dubinin-Radushkevich (D-R) izoterm modellerineuygulanmıştır. Her bir adsorban için Cu(II) metal iyonlarının sorpsiyonu Langmuir izotermiile uyum içinde olarak bulunmuştur. Bu izotermin uygun olup olmadığı Scatchart eğrileriçizilerek doğrulanmıştır. Adsorpsiyon izotermlerinden Cu(II) iyonlarının yüzeye kimyasalreaksiyon ile tutunduğu sonucuna varılmıştır.Adsorpsiyon termodinamiği detaylı olarak çalışılmıştır. Termodinamik parametreler,âH , âGo, âSo deneysel sonuçların grafiklere uygulanması ile hesaplanmıştır. Sentezlenmişoolan her bir yeni adsorban maddenin adsorpsiyon çalışması endotermik olarak bulunmuştur.âGo değeri ise immobilize yüzeylerde Cu(II) iyonlarının adsorpsiyonunun kendiliğindenyürüyen mekanizma ile gerçekleştiğini göstermiştir. Son olarak âSo her bir adsorban içinpozitif olarak bulunmuştur.Bunlara ilave olarak, adsorpsiyon çalışması sürekli sistem veya kolon prosesi ile degerçekleştirilmiştir. Sonuçlar Origin 6 programına aktarılarak Breakthrough eğrileriçizilmiştir. Eğrilerin alanlarını hesaplamak sureti ile Cu(II) iyonunun mmol metal iyonu/gadsorban miktarları hesaplanmıştır. Bu değerlerin deney koşullarındaki parametreler iledeğişimi grafikler ile gösterilmiştir.

Abstract:
In this study, a silylant precursor agent 3-chloro trimethoxysilane was covalentlyanchored onto silica gel surface followed by 4-chloroisonitroacethophenone 4-aminobenzylhydrazone, isonitroacetophenone 4-4-aminobenzylhydrazone, benzophenon 4-aminobenzylhydrazone molecules immobilized. The immobilization reaction was confirmedthrough infrared spectroscopy, thermogravimetry, scanning electron microscopy, elementalanalysis instruments. Each new adsorbent was evaluated for adsorption of Cu(II) metal ion.For this metal ion the effects of solution adsorbent quantity, sorption time, pH, metal ionconcentration and temperature on the adsorption were investigated. Data obtained from batchstudies were evaluated by Freundlich, Langmuir and Dubinin-Radushkevich (D-R) isothermmodels. It was observed that sorption behavior of each adsorbent for Cu(II) metal ions werefitted to the Langmuir isotherm. The isotherms were examined by Scatchart plot analysiswhether it fits well or not. From the adsorption isotherms, it was concluded that Cu(II) wassorbed via chemical interactions.The thermodynamics of sorption were studied in detail. Thermodynamic parametersâH , âGo, âSo, were calculated from graphical interpretation of the experiment data. For eachonew adsorbent standard heat for adsorption (âHo) was found to be endothermic for adsorptionprocesses. âGo values indicated that adsorption process for Cu(II) on immobilized silica gelsare spontaneously occurred. Moreover calculated âSo value was found to be positive foradsorption process.I addition, the adsorption process was also studied by column process. The resultswere interpreted by breakthrough curves using Origin 6, software program. The curves wasanalyzed by calculating of area under the breakthrough curves and the value of adsorption ofCu(II) was calculated as mmol metal ion /g adsorbent. These values were represented withthis graphics.