Katkı maddelerinin hidroksiapatitin gözenek yapısına etkisi
Effect of additivies on pore structure of hydroxyapatite
Yazar: BÜŞRA BODUR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ÖZLEM DOĞAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Bakır (II) iyonu = Copper (II) ion ; Hidroksiapatitler = Hydroxyapatites ; Çöktürme = Percipitation

Özet:
Hidroksiapatit (Ca10(PO4)6(OH)2, HAP), yüksek biyouyumluluğu, yavaş bozunması, kimyasal yapısının kemik yapısına çok benzerlik göstermesi gibi özellikleriyle kalsiyum fosfat tuzları içerisinde öne çıkar. Bu özelliklerinden dolayı biyomedikal uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca, HAP'ın kurşun, çinko, bakır, kobalt, kadmiyum vb. gibi birçok ağır metali ve çok çeşitli ilaç etken maddeleri, boyarmaddeler, enzimler, proteinler gibi maddeleri adsorplaması üzerine yapılan çalışmalar iyi ve etkin bir adsorban malzeme olduğunu ortaya koymuştur.Bu çalışmada ilk olarak gözenekli yapıdaki HAP kristallerinin oluşumuna polimerik katkı maddelerinin etkisi incelenmiştir. HAP kristalleri yaş çöktürme yöntemi ile katkı maddesiz ve endüstriyel polimer (LS) ve poliakrilik asit (PAA) katkılarının farklı konsantrasyonlarda kullanılmasıyla sentezlenmiştir. HAP kristallerinin morfolojisine, spesifik yüzey alanına, boyut dağılımına katkı maddelerinin etkisi incelenmiştir. HAP kristalleri BET, SEM, FT-IR ve X-ışınları toz difraksiyon metotları ile karakterize edilmiştir. SEM görüntüleri incelendiğinde kristallerin çubuk şeklinde olduğu ve bu morfolojisinin katkı maddesi ilavesinde değişmediği sonucuna varılmıştır. LS polimerinin HAP kristallerinin spesifik yüzey alanında fazla bir değişikliğe neden olmadığı ancak PAA polimerinin artan konsantrasyonu ile birlikte spesifik yüzey alanını artırdığı görülmüştür.Çalışmanın ikinci aşamasında sentezlenen HAP kristallerinin sulu çözeltiden Cu(II) giderimine etkisi incelenmiştir. Sentezlenen HAP kristallerinin adsorban olarak kullanıldığı deneylerde %99 oranında Cu(II) giderimi sağlanmıştır. Adsorpsiyon kinetiği deneysel veriler kullanılarak, Yalancı-birinci derece (Pseudo-first order) ve Yalancı-ikinci derece (Pseudo-second order) kinetik model denklemleri ile incelenmiştir.Anahtar Kelimeler: Hidroksiapatit, yaş çöktürme, Cu(II), adsorpsiyon

Abstract:
Hydroxyapatite (Ca10(PO4)6(OH)2, HAP) differs from other calcium phosphate salts in terms of its high biocompatibility, slow degradation, and similar chemical structure with the bone. HAP widely used in the biomedical applications due to above mentioned characteristics. In addition, the recent studies have shown that HAP is an effective adsorbent for heavy metals such as lead, zinc, copper, cobalt, cadmium, and pharmaceutical active ingredients, dyes, enzymes and proteins.In this work, effects of polymeric additives on the synthesis of porous HAP crystals were investigated. The HAP crystals were synthetized by wet precipitation method by adding industrial polymer (LS) and polyacrylic acid (PAA) at different concentrations. The HAP crystals were characterized by SEM, BET, FT-IR and X-Ray powder difraction methods. According to the SEM images, the samples are rod-shaped, and there is no apparent changes in morphology in the presence of polymer additives. Increasing the concentration of PAA increased the specific surface area of the HAP crystals while adding of industrial polymer just slightly increase.In the second part of study, the produced HAP crystals were used for Cu(II) removal from aqueous solution. The HAP crystals removed 99% of Cu(II) from aqueous solution. The adsorption kinetics were examined by Pseudo-first order and Pseudo-second order by kinetic model equations.Key words: Hydroxyapatite, wet precipitation, Cu(II), adsorption