Magnetik olarak modifiye edilen zeolitlerin hazırlanması ve bazı fiziksel özelliklerinin incelenmesi
The preparation of magnetically modified zeolites and investigation of their some physical properties
Yazar: ZAFER DİKMEN
Danışman: PROF. DR. ÖNDER ORHUN
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Bölümü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Klinoptilolit = Clinoptilolite ; Manyetik geçirgenlik = Magnetic permeability ; Manyetik moment = Magnetic moment ; Manyetit = Magnetite ; Zeolit X = Zeolite X ; İyon değişimi = Ion exchange

Özet:
Bu tezde, magnetik olarak modifiye edilmiş zeolitler (MMZ) üretilmiş ve onların adsorpsiyon, iyon değişimi ve magnetik özellikleri incelenmiştir. Çalışmalarda doğal zeolit minerali olarak Gördes (Manisa) ve Bigadiç (Balıkesir) yöresine ait klinoptilolitler ve Sigma-Aldrich firmasının ürettiği sentetik 13X zeoliti kullanılmıştır. Bu minerallerin yüzeylerini modifiye etmek için ise Divriği (Sivas) yöresine ait magnetit numunesi kullanılmıştır. Magnetitin zeolit tanecikleri üzerinde tutunması incelenmiştir. Bu nedenle, DTA-TG, XRD, XRF, SEM ve EDX gibi çeşitli ölçüm, görüntüleme ve analiz teknikleri kullanılmıştır. Bunun sonucunda, magnetit taneciklerinin zeolit taneciklerinin yüzeyinde tutunduğu ve MMZ deki magnetit katkısının adsorpsiyon, iyon değişimi ve magnetik özellikleri değiştirdiği görülmüştür.MMZ de magnetit katkılama işleminin, adsorpsiyon, iyon değişimi ve magnetik özellikleri ne şekilde etkileyeceğini tespit edebilmek için, zeolit/magnetit ağırlıkça oranı üç farklı formda (1/1, 1/2 ve 1/3) uygulanmıştır.Azot adsorpsiyonunun BET tekniği ile yapılan özgül yüzey alanı ölçüm sonucuna göre, magnetit katkılama oranı arttıkça MMZ nin özgül yüzey alanının azaldığı ve ortalama gözenek çapının arttığı görülmüştür. Magnetit katkılama oranı arttıkça, toplam katyon değişim kapasitesinin arttığı belirlenmiştir. Saf halde hiçbir magnetik özellik göstermeyen zeolitlerin, magnetik modifikasyon işlemiyle magnetik özellik kazandığı ve magnetit katkılama oranı arttıkça magnetik özelliklerinin de olumlu yönde değiştiği görülmüştür. Magnetik ölçümler sonucunda, uygulanan dış magnetik alanın optimum değerinin 0.5T olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, magnetically modified zeolites (MMZ) has been produced and their adsorption, ion-exchange and magnetic properties have been studied. In this study, natural zeolite mineral, clinoptilolite, which belongs to Gördes (Manisa) and Bigadiç (Balıkesir) regions and synthetic 13X zeolite, which has been produced by Sigma-Aldrich firm have been used. In order to modify the surface of these minerals, magnetite sample which belongs to Divriği (Sivas) region has been used. The engagement of magnetite particles on zeolite particles has been studied. For this reason, measuring, visualization and analysis techniques as DTA-TG, XRD, XRF, SEM and EDX have been used. As a result of these procedures, it has been observed that magnetite particles get engaged on the surface of zeolite particles and magnetite contribution on MMZ has changed adsorption, ion-exchange and magnetic properties.In order to determine how magnetite contribution affects adsorption, ion exchange and magnetic properties of MMZ, weightily magnetite contribution ratio (zeolite/magnetite) has been applied in three different forms (1/1, 1/2, 1/3).As a result of nitrogen adsorption of MMZ, it has been observed that as the weightily magnetite contribution ratio goes up, specific surface area goes down and average pore diameter rises. It has been identified that total cation exchange capacity rises as the weightily magnetite contribution ratio goes up. It has been observed that pure zeolites, which have no magnetic properties, as a result of magnetically modification process, they have got magnetically character, and they change their magnetic properties positively as the weightily magnetite contribution goes up. It has been determined that as a result of magnetic measurements; the optimum value of applied outer magnetic field is 0.5T.