Sıvı nükleer atık yönetiminde kullanılmak üzere poliakrilonitril fiber bazlı sorbent sentezlenmesi
Synthesis of polyacrylonitrile fiber based sorbent for the utilisation in the liquid nuclear waste management
Yazar: DENİZ KONYALI
Danışman: DOÇ.DR. YÜKSEL ALTAŞ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Kimya = Chemistry ; Nükleer Mühendislik = Nuclear Engineering

Özet:
ÖZETSIVI NÜKLEER ATIK YÖNET M NDE KULLANILMAK ÜZEREPOL AKR LON TR L F BER BAZLI SORBENT SENTEZLENMESKONYALI, DenizYüksek Lisans Tezi, Nükleer Bilimler Anabilim DalıTez Yöneticisi: Doç..Dr. Yüksel ALTA2006, 96 sayfaÇalı mada, sıvı nükleer atıklardan sezyumun uzakla tırılması amacıyla iki tip sorbenthazırlanmı tır. AMP-PAN kompozit sorbent, Cs+'a seçimli oldu u bilinen amonyumfosfomolibdat (AMP) ve inert ba layıcı olarak dimetil formamid'de (DMF) çözünmüpoliakrilonitril fiber (PANF) kullanımı ile granül halde sentezlenmi tir. AMP-PANF iseamonyum molibdat çözeltisinin, fosforik asit emdirilmi poliakrilonitril fiber ile tepkimesisonucu, AMP' nin fiber üzerinde çöktürülmesine dayanan bir yöntemle hazırlanmı tır.Hazırlanan sorbentler ICP-OES, DTA/TGA, FTIR ve SEM analizleri ile tanımlanmı vekarakterize edimi tir. Sezyum iyonunun her iki tip sorbent için adsorpsiyon davranı ları; pH,sezyum deri imi, çalkalama sıcaklı ı ve süresinin fonksiyonu olarak incelenmi tir. AMP-PANgranüler kompozit için adsorpsiyon verileri Langmuir, Freundlich ve Dubinin Radushkevich(D-R) e itliklerine uyarlanmı tır. Sezyum adsorpsiyonu için D-R e itliklerinden hesaplananserbest enerji E, 8.9 kJ.mol-1'dir, iyon de i imi tepkimelerinin 8-16 kJ.mol-1olan enerjiaralı ında yer almaktadır. Adsorpsiyon sistemi için termodinamik parametreler 293, 303, 313Ho = 2.88 kJ.mol-1 ve Go = -11.97ve 333K sıcaklıklar da belirlenmi tir. 303K' dekikJ.mol-1 de erleri, AMP-PAN granüler kompozitinin sezyum adsorpsiyonunun endotermik vekendili inden bir proses oldu unu göstermektedir.Anahtar kelimeler: Sezyum-137, Amonyum fosfomolibdat, Poliakrilonitril fiber,Adsorbsiyon, kompozit sorbent

Abstract:
ABSTRACTSYNTHESIS OF POLYACRYLONITRILE FIBER BASED SORBENTFOR THE UTILISATION IN THE LIQUID NUCLEAR WASTEMANAGEMENTKONYALI, DenizM.Sci., Nuclear Sciences DivisionSupervisor: Assoc. Prof. Dr. Yüksel ALTA2006, 96 pagesTwo types of polyacrylonitrile based sorbent was prepared for the removal of cesiumfrom liquid nuclear waste solutions. The first type was a granular composite ofpolyacrylonitrile fiber (PANF) dissolved in dimethyl formamide as an inert binding materialand ammonium phosphomolybdate (AMP) which exibits a well known selectivity toward Cs+.The second one was prepared by the precipitation of ammonium molybdate as ammoniumphosphomolybdate on the phosphate impregnated PANF. Both type of sorbent was identifiedand characterized by ICP-OES, DTA/TGA, FTIR, SEM and XRD analysis. The cesiumadsorption behaviors were investigated for each sorbent as a function of pH, Cs concentration,shaking temperature and time. Adsorption data for the AMP-PAN granular composite havebeen interpreted in terms of Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich equations. Freeenergy value E, calculated from D-R equation is 8.9 kJ.mol-1, which is in the range of 8-16kJ.mol-1, so adsorption is governed by ion-exchange process.The thermodynamic parametersfor the adsorption system have been determined at 293, 303, 313 and 333K. The value of Ho= 2.88 kJ.mol-1 and Go = -11.97 kJ.mol-1 at 303K suggest that the cesium adsorption ofAMP-PAN composite was an endothermic and spontaneous process.Key words: Cesium-137, Ammonium phosphomolybdate, Polyacrylonitrile fiber,Adsorption, Composite sorbent