Amfoterik hidrojellerin sentezi karakterizasyonu ve boyarmadde adsorpsiyonu
Synthesis characterization and dye adsorption of amphoteric hydrogels
Yazar: SELDA YILMAZ BARIŞ
Danışman: PROF. DR. ALİ DELİBAŞ ; DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜLDEN ASAN
Yozgat Bozok Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tez çalışmasında, amfoterik hidrojellerin sentezi ve hidrojeller kullanılarak sulu 
çözeltilerden boyaların adsorpsiyon yöntemi ile giderilmesi araştırıldı. Sentezlenen 
hidrojeller karakterize edildi. Adsorban sentezi çalışmalarında sodyum 4-
vinilbenzensulfonat (4VBS) ve [2-(Methakriloiloksi)etil]trimetilamonyum 
klorür(MOEAMCl) monomerleri ile N, N'-metilenbisakrilamit (MBAAm) çapraz 
bağlayıcısı ve amonyum persülfat (APS) radikalik başlatıcısı kullanılarak beş farklı 
hidrojel sentezlendi. Hidrojellerin karakterizasyonu FTIR, SEM, TGA teknikleri 
kullanılarak yapıldı. Sentezlenen hidrojellerin farklı ortamlarda (pH 3, 5, 8 ve 10 tampon 
çözeltileri ile üre ve NaCl) şişme çalışmaları gerçekleştirildi. Şişme sonuçlarına göre 
hidrojellerin pH 3'te en fazla şişme davranışı gösterdiği ve pH arttıkça şişme davranışının 
azaldığı belirlendi. pH 3'te artan 4VBS monomer oranı ile birlikte şişme oranlarında 
önemli miktarda azalma belirlendi. Adsorpsiyon çalışmalarında adsorbanın nötral yükünün 
(pHpzc) önemli bir ölçüt olması nedeniyle sentezlenen amfoterik hidrojelin nötral yük 
noktası 4,5 olarak belirlendi. Adsorpsiyon çalışmalarında asidik boya olarak Tartrazin 
(TART) ve bazik boya olarak Metilen Mavisi (MM), adsorban olarak SYB-5 [4VBSMOEAMCl (50:50)] hidrojeli seçildi. SYB-5 hidrojeline TART ve MM adsorpsiyonunda, 
ortam pH'sının, adsorban miktarının, sürenin, boya başlangıç derişiminin, sentetik deniz 
suyu (SDS) etkisinin, sıcaklığın etkileri araştırıldı. Optimum şartlarda (m=0,15 g; pH=10
ve V=50 mL) SYB-5 hidrojeline MM adsorpsiyonunda adsorpsiyon kapasitesi 137 mg/g 
ve TART adsorpsiyonunda (m=0,5 g; pH=1,5 ve V=50 mL) adsorpsiyon kapasitesi 16
mg/g olarak belirlendi. Boya karışımlarında (50:25 ppm MM:TART karışımı ) MM 
adsorpsiyonu etkin bir şekilde gerçekleşirken TART adsorpsiyonu zayıf olarak gerçekleşti.

Abstract:
Inthisthesis, synthesis of amphoteric hydrogels and removal of dyes from aqueous
solutions by adsorption method using hydrogels were investigated. The synthesised
hydrogels were characterised. In adsorbent synthesis studies, hydrogels were synthesised
using sodium 4-vinylbenzene sulfonate (4VBS) and [2-
(Methacryloyloxyloxy)ethyl]trimethylammoniumchloride (MOEAMCl) monomers, N,N'-
methylenebisacrylamide (MBAAm) crosslinker and ammonium persulfate (APS) 
radicalinitiator. The hydrogels were characterised using FTIR, SEM, TGA techniques. 
Swelling studies of the synthesised hydrogels were carried out in differentenvironments 
(pH=3,5, 8 and 10 buffer solutions with ure and NaCl). According to the swelling results, it 
was determined that the hydrogels showed the highest swelling behaviour at pH 3 and the
swelling behaviour decreased as the pH increased. A significant decrease in swelling ratios
was determined with increasing 4VBS monomer ratio at pH 3. Since theneutralcharge of 
the adsorbent (pHpzc) is an important criterion in adsorption studies, the neutral charge
point of the synthesised amphoteric hydrogel was determined as 4,5. Tartrazine (TART) as 
acidic dye and Methylene Blue (MM) as basic dye and SYB-5 [4VBS-MOEAMCl (50:50)] 
hydrogel as adsorbent were selected for adsorption studies. The effects of ambient pH, 
adsorbent amount, time, dye initialconcent ration, synthetic sea water (SDS) effect and
temperature on the adsorption of TART and MM on SYB-5 hydrogel were investigated. 
Under optimum conditions (m=0.15 g; pH=10 and V=50 mL), the adsorption capacity for 
MM adsorption on SYB-5 hydrogel was 137 mg/g and for TART adsorption (m=0.5 g; 
pH=1.5 and V=50 mL) was 16 mg/g. Indyemixtures (50:25 ppm MM:TART mixture), 
MM adsorption occurre defficiently while TART adsorption was weak.