Yeni modifiye poli(amidoamin) dendrimerin sentezi, karakterizasyonu ve atık sulardan Cu(II) ve Cr(III)'ün giderilmesi
New modified poly(amidoamine) dendrimer synthesis, characterization and removal of Cu(II) and Cr(III) from wastewaters
Yazar: DENİZ ARSLAN BURAK
Danışman: PROF. DR. İKBAL KOYUNCU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Dendrimerler = Dendrimers ; ICP-MS = ICP-MS

Özet:
Dendrimerler tekrar eden yüksek dallı yapıları ve polimerizasyon dereceleri, fonksiyonel grupların yerleştirilebileceği boşlukları ile tanımlanan küre şeklindeki makromoleküllerdir. Bir çekirdek, çekirdek etrafındaki dallanma birimleri ve dallanmış fonksiyonel grup olarak da adlandırılan yüzey gruplarından oluşurlar. Hidroksil ve amin-uç gruplu PAMAM dendrimerler de metal kompleksleştrime işlemi için oldukça uygun materyallerdir.
Bu çalışmada 4-N,N-dimetilaminoetoksi-1,8-naftalimid tutturulmuş (G2-NH2) PAMAM dendrimerin metal kompleksi oluşturma özelliklerinden yararlanarak atık sulardaki bazı metallerin giderimindeki başarısı incelenmiştir.
Çalışma iki basamaktan oluşmaktadır. İlk basamak; modifiye PAMAM dendrimerin iki aşamalı sentezi ve Cu(II) metali ile oluşturduğu kompleksin ve taramalı elektron mikroskobu (SEM), 1H-NMR, 13C-NMR, FT-IR, UV-Vis ve floresans spektroskopisi ile karakterizasyonudur. İkinci basamak ise; elde edilen yeni ligandın XAD-16 reçinesi üzerine tutturulması ve çeşme suyundan Cu(II) ve Cr(III) metallerini uzaklaştırmasındaki başarısının ICP-MS tekniği kullanılarak incelenmesidir.
Yapılan bilimsel araştırma çalışmasının gerçek hayata uygulanabilmesi ve kimya sektöründe etkili bir şekilde kullanımının sağlanması için; metal ve ligandın kompleksleşmesi üzerine; pH, sıcaklık, bekleme süresi ve metal konsantrasyonun etkisinin incelenmesi yanında PAMAM mobilize edilmiş XAD-16 üzerinden geçirilen Cu(II) ve Cr(III)'nın geri kazanımı üzerine reçine miktarı, elüsyon çözeltisinin türü gibi çeşitli optimizasyon parametreleri belirlenmiş ve elde edilen veriler sonucunda yöntem gerçek numuneler üzerinde çalışılmış ve olumlu geri kazanım değerleri elde edilmiştir.

Abstract:
Dendrimers repeating high branched structures and polymerisation grades are globular macromolecules that are defined by the gaps in which functional groups can be placed. They consist of a core, branching units around the core, and surface groups, also called branched functional groups. Hydroxyl and amine-end groups of PAMAM dendrimers are also well suited for metal complexation processes.
In this study the success of the removal of certain metals in wastewater has been investigated by taking advantage of the 4-N,N-dimethylaminoethoxy-1,8-naphthalimide attached (G2-NH2) PAMAM dendrimer metal complex forming properties.
The study consists of two steps. First step, modified PAMAM is characterized by two-step synthesis of dendrimer and its complex with Cu (II) metal and by scanning electron microscopy (SEM), 1H-NMR, 13C-NMR, FT-IR, UV-Vis and fluorescence spectroscopy. The second step is, the success of the new ligand obtained on XAD-16 resin and the removal of Cu (II) and Cr (III) metals from tap water with detectioning ICP-MS.
In order to apply the actual scientific research study to real life and to use it effectively in the chemistry industry, upon complexation of the metal and ligand, the effect of pH, temperature, latency and metal concentration was investigated. In addition, upon recovery of Cu (II) and Cr(III) passed over PAMAM-mobilized XAD-16, various optimization parameters such as the amount of resin and the type of elution solution were determined and positive recovery values were obtained on real water samples.