Modifiye edilmiş silika kaplı manyetik nano partiküllerin hazırlanması ve adsorbent olarak kullanılması
The preparation of modified silica-coated magnetic nanoparticles and using as adsorbent
Yazar: GÜLER SAYILI
Danışman: PROF. DR. AYŞE ZEHRA AROĞUZ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption

Özet:
Son yıllarda, nanoteknolojinin gelişmesiyle ilişkili olarak nanomalzemeler üzerinde yapılan çalışmalar önemli oranda artmıştır. Bilim insanları, değişik özellikler içeren ve ihtiyaca göre farklı alanlarda kullanılan nanomalzemeler yapmaktadırlar. Özellikle ortam sıcaklığına, ortam pH `ına, ortamın elektrik ve manyetik alanına gibi özelliklere duyarlı malzemeler üzerinde yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Bu partiküller üretilerek çeşitli materyallerde kullanılmaktadır. Bu malzemeler yaygın olarak çekirdek kabuk yöntemi ile hazırlanmaktadır.Bu çalışmada, Sol-jel yöntemi ile silika kaplı manyetik alana duyarlı demir nano partiküller başarılı bir şekilde hazırlanmıştır. Bu partiküller yüzey aktif malzemelerle modifiye edilerek organik maddelere karşı adsorpsiyon kapasitesi arttırılmıştır. Önce sentezlenen nanopartiküllerin 3-aminopropiltrimetoksi silan (AMPS) ile kimyasal modifikasyonu gerçekleştirilmiştir. Daha sonra AMPS/manyetik nano partiküller mureksit ile modifiye edilmiştir. Elde edilen ürünlerin yapısal analizleri FTIR spektroskopisi ile incelenmiştir.Farklı kimyasal yapıda hazırlanan modifiye edilmiş manyetik nano partiküllerin adsorpsiyon kapasitesi incelenmek için metilen mavisi adsorpsiyonunda adsorbent olarak kullanılmıştır. Adsorpsiyon prosesinden elde edilen verilerle modifiye edilmiş manyetik nano partiküllerin adsorpsiyon kinetiği, adsorpsiyon izotermi, ve adsorpsiyon termodinamiği incelenmiştir ve modifiye edilmiş partiküllerin metilen mavisi adsorpsiyonu için iyi bir adsorban madde olduğu bulunmuştur.

Abstract:
Recently, the studies on the nanomaterials are significantly increasing related to the development of nanotechnology. Having different properties of nanomaterials used in different areas depending on the necessity have been prepared by the scientists. Particularly, intensive researches have been made on the sensitive materials as medium temperature sensitive, pH sensitive, electric and magnetic field sensitive. These particles have been produced and used in various materials. These materials have commonly been prepared by the fabrication of core shell process.In the present work, the silicate coated magnetic field sensitive iron nanoparticles have successfully been prepared by using sol-gel method. These particles have been modified by coating surfactants to enhance their adsorptive tendency towards organic compounds. First, the synthesized nanoparticles have been chemically modified using aminopropyltrimethoxy silan (APMS). Then, APMS/magnetic nanoparticles have been modified with murexide. The structural analysis of the materials produced in this work has been performed by FTIR. Furthermore, SEM micrographs of the prepared materials were obtained by using SEM.The adsorption capacity of the modified magnetic nanoparticles in different structures have been examined by using these materials as adsorbents for the adsorption of the methylene blue. The adsorption kinetic, adsorption isotherm and thermodynamic of the modified magnetic nanoparticles have been investigated using the data obtained from the adsorption process and it was found that modified particles have good adsorption capacity for the methylene blue.