Manyetik reçine sentezi: Sulu çözeltilerden boyarmadde giderimi
Magnetic resin synthesis: Removal of dye from aqueous solutions
Yazar: MELİKE ÇİMEN DELEN
Danışman: PROF. DR. RAMAZAN COŞKUN
Yozgat Bozok Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tez çalışmasında, sulu çözeltilerden boyarmadde giderimi için, karboksilik asit ve sülfonik asit gruplarını içeren, adsorplama özelliği iyileştirilmiş bir reçine, MA ile DVB'nin çapraz bağlanması ile sentezlenen polimerik reçinenin AIFA/SA karışımı ile fonksiyonlandırılmasıyla sentezlendi. Sonrasında sentezlenen reçinenin Fe2+/Fe3+ sulu çözeltisinde modifikasyonu ve birlikte çöktürme yöntemiyle manyetik reçine hazırlandı. Reçinenin karakterizasyonu FTIR, SEM, BET ve TGA/DTG teknikleri kullanılarak yapıldı. Ayrıca yüzey pHpzc değeride belirlendi. Geliştirilen reçine kullanılarak sulu çözeltilerden Blue GRL, Yellow X GRL ve Red X GRL boyalarının giderimi araştırıldı. Adsorpsiyon çalışmalarında; boya giderimine adsorban miktarının etkisi, pH etkisi, temas süresinin etkisi, sıcaklığın etkisi ve boya başlangıç konsantrasyonunun etkisi araştırılmış ve tekrar kullanılabilirlilik çalışmaları da yapılmıştır. Denge verileri, Langmuir, Freundlich ve Dubinin-Raduschevich izotermleri kullanılarak analiz edildi ve izoterm parametreleri hesaplandı. Çalışılan üç boyanında geliştirilen manyetik reçineye adsorpsiyonunun Langmuir izotermine uygun olduğu belirlendi. Adsorpsiyon kinetiği, yalancı birinci derece, yalancı ikinci derece ve intra-partikül difüzyon modelleri kullanılarak incelendi. Kinetik analizler deneysel verilerin yalancı ikinci derece kinetik modelle oldukça iyi bir uyum içinde olduğunu ortaya çıkardı. Termodinamik hesaplamalar sonucunda adsorpsiyon işleminin Blue GRL ve Red X GRL boyaları için endotermik, ancak Yellow X GRL boyası için ekzotermik olarak gerçekleştiği belirlendi. Manyetik adsorbanın üç kez tekrar kullanılabilirliği sonrası yüksek boya giderim verimliliğini koruduğu ve boya giderimi için umut verici bir adsorban olduğu tespit edildi.


ANAHTAR KELİMELER: adsorpsiyon; adsorpsiyon izotermi; adsorpsiyon kinetiği; boyar madde

Abstract:
In this thesis, a resin with improved adsorption properties, containing carboxylic acid and sulfonic acid groups, was synthesized by functionalizing the polymeric resin synthesized by cross-linking MA and DVB with an AIFA/SA mixture for dye removal from aqueous solutions. Afterwards, magnetic resin was prepared by modification of the synthesized resin in Fe2+/Fe3+ aqueous solution and co-precipitation method. Characterization of the resin was carried out using FTIR, SEM, BET, and TGA/DTG techniques. In addition, the surface pHpzc value was determined. The removal of Blue GRL, Yellow X GRL and Red X GRL dyes was investigated by using the developed resin from aqueous solutions. In adsorption studies; the effect of adsorbent amount, pH, contact time, temperature and initial dye concentration were investigated on dye removal and reusability studies were also carried out. Equilibrium data were analyzed using Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich isotherms and isotherm parameters were calculated. It was determined that the adsorption of the studied three dyes on the magnetic resin developed was compatible with the Langmuir isotherm. Adsorption kinetics were analyzed using pseudo-first-order, pseudo-second-order and intra-particle diffusion models. Kinetic analyzes revealed that the experimental data were in good agreement with the pseudo-second-order kinetic model. As a result of thermodynamic calculations, it was determined that the adsorption process was endothermic for Blue GRL and Red X GRL dyes, but exothermic for Yellow X GRL dye. It was determined that the magnetic adsorbent maintains high dye removal efficiency after three times reusability and is a promising adsorbent for dye removal.
2023, 96

KEYWORDS: adsorption; adsorption isotherm; adsorption kinetics; dyestuff