Cyanex-921 ile polimerik kapsüllerin aktive edilmesi ve sucul ortamdaki Cr(VI) gideriminde kullanılması
Activation of polymeric capsules with Cyanex 921 and their use for the removal of Cr(VI) from aquatic environment
Yazar: HASAN GÜNAY
Danışman: PROF. DR. ALİ TOR
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Çevre kirliliği = Environmental pollution

Özet:
Bu çalışmada, arayüzey polimerizasyon tekniği ile ekstrakttant olan Cyanex 921 polisülfon esaslı polimerik kapsülün yüzeyine immobilize edilmiş, bu sayede Cyanex 921 ile polimerik kapsüller aktive edilmiştir. Elde edilen kapsüllerin kesikli adsorpsiyon tekniği ile sudaki kirleticilerden Cr(VI) gideriminde kullanılma potansiyeli araştırılmıştır. Önerilen arayüzey polimerizasyon tekniği, daha önceki çalışmalarda immobilizasyon tekniği olarak yaygın bir şekilde kullanılan faz inversiyon prosesine alternatif bir yaklaşım olarak sunulmuştur. Bu yaklaşım ile immobilize edilen ekstraksiyon ajanının polimerik destek maddesinden kaybının önlenmesi amaçlanmıştır. Bu alternatif yaklaşım ile Cyanex 921 immobilize edilmiş kapsül (KapsülCyanex 921) TGA, SEM, EDX haritalama teknikleri yanında BET yüzey alanı ve toplam gözenek hacminin ölçülmesi ile karakterize edilmiştir. Karakterizasyon çalışmaları, önerilen yaklaşımın Cyanex 921'in polimerik destek maddesine immobilizasyonunda başarılı olduğunu göstermiştir.
KapsülCyanex 921 ile gerçekleştirilen kesikli adsorpsiyon denemelerinde, Cr(VI)'nın gideriminde en uygun sonuçlar %8'lik Cyanex 921 içeren dispers faz ile hazırlanan kapsülün kullanılması ve çözelti pH'ının 1.0 olması durumunda elde edilmiştir. Adsorpsiyon için dengeye gelme süresi 90 dakikadır. Adsorpsiyonda, pseudo-ikinci derece kinetik modeli yanında, film difüzyonu ve partikül içi difüzyon modelleri etkindir. İzoterm analizleri, adsorpsiyon verilerinin Langmuir izoterm modeli ile daha iyi izah edildiğini ve Langmuir adsorpsiyon kapasitesinin 0.139 mmol/g-kapsül olduğunu göstermiştir. Rejenerasyon çalışmaları adsorpsiyon kapasitesinde bir değişiklik olmadan hazırlanan kapsülün dört adsorpsiyon-desorpsiyon döngüsünde kullanılabileceğini göstermiştir. Cr(VI) ile fortifiye edilmiş gerçek su numunesi üzerinde yapılan denemeler ise olumsuz bir matriks etkisi olmadan kapsülün Cr(VI) gideriminde başarılı bir şekilde kullanılabileceğini göstermiştir.

Abstract:
In this study, Cyanex 921, an extractant, was immolized onto polysulfone-based polymeric capsules by means of interfacial polymerization technique, which resulted in activated polymeric capsules with Cyanex 921. The obtained capsules were evaluated in the removal of Cr(VI) from aqueous solutions by bacth adsorption technique. The interfacial polymerization technique used in this study was suggested as an alternative approach to phase inversion technique, which is widely used as an immobilization technique in previous studies. With this approach, it was aimed to prevent loss of extractant from polymeric support. The obtained Cyanex 921 immobilized capsules (CapsulCyanex 921) were characterized by using TGA, SEM, EDX-mapping techniques and determination of BET surface area and total pore volumes.  The characterization studies showed that proposed interfacial polymerization technique was successful at immobilization of Cyanex 921 onto polymeric support. 
The batch adsorption studies by using CapsulCyanex 921 indicated that the removal of Cr(VI) was favored at solution pH 1.0 and using CapsulCyanex 921 which were prepared by 8% Cyanex 921 in dispersed phase. The adsorption equilibrium time was 90 minutes. The pseudo second order kinetic model, film and intra-particle diffusion models played roles in the adsorption kinetic. It was also shown that Langmuir isotherm model better modelled the adsorption data with adsorption capacity of 0.139 mmol/g capsule. Regeneration studies showed that the CapsulCyanex 921 was reusable at least four cycles of adsorption-desorption with no change in the adsorption capacity. The experiments on the real water sample fortified with Cr(VI) indicatedd that the CapsulCyanex 921 could be successfully used for real sample without matrix effects.