SUPER-ADSORBENT HYDROGEL FOR FAST DYE ADSORPTION

Creative Commons License

IŞIKVER Y.

7TH INTERNATIONAL CONGRESS ON INNOVATIVE SCIENTIFIC APPROACHES, Samsun, Türkiye, 19 - 20 Mayıs 2022, sa.1, ss.145-146

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Samsun
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.145-146
  • Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Fonksiyonel polimerler, çevre kirliliğine neden olan boyarmaddelerin uzaklaştırılması ve ayrılmasında geniş uygulanabilirlikte önemli bir sentetik kopolimer grubunu temsil eder. Hidrofilik polimerler, yüksek miktarlarda su tutabilmeleri ve adsorplama yetenekleri ile boyarmaddelerin geri kazanılmasında başarıyla kullanılmaktadır.Hidrojellerin su tutma ve adsorpsiyon kapasiteleri yapılarında bulunan hidroksil, karboksil, sülfonil, amin ve amit gibi su sever grupların miktarına bağlı olarak artar. Poliakrilamid (pAAm) yapısındaki amit grupları nedeniyle oldukça yüksek su tutma kapasitesine sahiptir ancak nötral olması nedeniyle adsorpsiyonda kullanımı yoktur. Akrilamid (AAm) monomeriyle birlikte 2-akrilamido-2-metil1-propansülfonik asit (AMPSA) komonomeri kullanılarak hazırlanan polimerlere adsorplama yeteneği de kazandırılarak çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Nötral pAAm’ in yapısındaki amit grupları hidroksil amin hidroklorür ile polihidroksamik asite dönüştürülerek daha yüksek adsorplama kapasitesine sahip polimerik adsorbanlar da hazırlanabilir.Bu çalışmada, çapraz bağlı akrilamid esaslı p(AAm-AMPSA)’in amit gruplarının kimyasal düzenlenmesi ile hazırlanan süper adsorban polimerlerin (CSAP) boyarmadde gideriminde kullanılması amaçlanmıştır.Hidrojellerde kristal viyole, metilen mavisi ve safranin boyarmaddelerinin adsorpsiyonu için kinetik ve denge çalışmaları yapılmıştır.CSAP üzerinde boyarmaddelerin adsorplanması kinetiği eğrilerinde dört farklı bölge (zaman gecikmesi, suyun absorpsiyonunun baskın olduğu, boyarmaddenin adsorpsiyonunun baskın olduğu ve denge) olduğu görülmüştür. CSAP üzerinde boyarmaddelerin adsorplanması ile oluşturulan izotermlerin Giles izoterm sınıflandırmasına göre S tipi olduğu belirlenmiştir. İzotermlerden tek tabaka kapasitesi, geçiş noktası derişimi, eğim parametresi, dolum oranı gibi parametreler hesaplanmıştır.Sıcaklık artışı ile CSAP üzerinde boyarmadde adsorpsiyonun çok az miktarda azaldığı belirlenmiş ve termodinamik parametreler hesaplanmıştır.Bulgularda CSAP üzerinde boyarmadde adsorpsiyonun hızlı (90 dakika) ve yüksek giderimli (% 98), kendiliğinden ve ısı salan olduğu görülmüştür.Sonuç olarak, hazırlanan CSAP, giderilmesi ya da ayrılması istenilen katyonik özellikteki organik/ inorganik kimyasal türler için bir model adsorban olarak önerilebilir.

Anahtar Kelime: Hidrojel, boyarmadde, adsorpsiyon.

Functional polymers represent an important group of synthetic copolymers with wide applicability in the removal and separation of dyes that cause environmental pollution. Hydrophilic polymers have been successfully used in the removal of dyes with their high water absorption and adsorbing abilities.The water absorption and adsorption capacities of hydrogels increase depending on the number of hydrophilic groups such as hydroxyl, carboxyl, sulfonyl, amine, and amide in their structures. It has a very high water absorption capacity due to the amide groups in polyacrylamide (pAAm), but it is not used in adsorption due to its neutrality. Various studies have been carried out by providing the ability to adsorb to polymers prepared using 2-acrylamido-2-methyl-1-propane sulfonic acid (AMPSA) comonomer and acrylamide (AAm) monomer. Polymeric adsorbents with higher adsorbing capacity can also be prepared by converting amide groups in pAAm to polyhydroxamic acid with hydroxylamine hydrochloride.This study, it is aimed to use crosslinked acrylamide-based p(AAm-AMPSA) for dye removal of super adsorbent polymers (CSAP) prepared by chemical modification of amide groups.Kinetic and equilibrium studies were carried out for the adsorption of crystal violet, methylene blue, and safranin dyes in hydrogels.It has been observed that there are four different regions in the kinetic curves of adsorption of dyes on the CSAP.It was determined that the isotherms formed by adsorption of dyes on the CSAP were S type according to Giles isotherm classification. It was determined that the dye adsorption on the CSAP decreased very little with the temperature increase and thermodynamic parameters were calculated.The results showed that the dye adsorption on the CSAP was fast (90 minutes) and high removal (98%), spontaneous and exothermic.As a result, the prepared CSAP can be recommended as a model adsorbent for cationic organic/inorganic chemical species that are desired to be removed or separated.

Keywords: Hydrogel, dye, adsorption.