Süper Absorbant Polimerlerin Hazırlanması, Karakterizasyonu ve Adsorpsiyonda Kullanımı


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Fakültesi, Kimya Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Nihat Alkan

Danışman: Yasemin Işıkver

Özet:

Bu çalışmada, akrilamid ve 2-akrilamido-2-metil-1-propansülfonik asit monomerleri kullanılarak çapraz bağlı anyonik hidrojellerin hazırlanması, sonra bu anyonik hidrojellerin kimyasal düzenlenmesi ile süper anyonik hidrojellerin hazırlanması, karakterizasyonlarının yapılması ve uranil iyonu adsorpsiyonunda kullanıbilirliğinin araştırılması amaçlanmıştır.

Anyonik hidrojeller (AH), akrilamid ve 2-akrilamido-2-metil-1-propansülfonik asit monomerleri ile çapraz bağlayıcı (N, N’-metilenbisakrilamid ya da 1,4-bütandiol diakrilat) varlığında sulu çözeltide radikalik katılma tepkimesiyle hazırlanmıştır.

Sonra bu anyonik hidrojellerdeki akrilamidin yapısındaki amit grupları hidroksil amin hidroklorür ile polihidroksamik asite dönüştürülerek süper anyonik hidrojeller (SAH) hazırlanmıştır.

Hidrojellerin FT-IR ile yapısal, TGA ve DSC ile ısısal analizleri yapılmıştır. Hazırlanan anyonik ve süper anyonik hidrojellere uranil iyonu adsorpsiyonu incelenmiştir.

Hidrojellere uranil iyonu adsorpsiyonunun kinetik değerlendirmeleri sonucunda tüm polimerlerde yaklaşık 150 dakikada adsorpsiyonun dengeye geldiği bulunmuştur. Ayrıca AH-N ve SAH-N hidrojellerine uranil iyonu adsorpsiyonun sözde ikinci derece, AH-B ve SAH-B hidrojellerine uranil iyonu adsorpsiyonun sözde birinci derece adsorpsiyon kinetiğine uyduğu belirlenmiştir.

Oluşturulan adsorpsiyon izotermlerinden anyonik ve süper anyonik hidrojellere uranil iyonu adsorpsiyonunun Giles adsorpsiyon izotermleri sınıflamasına göre L tipi olduğu belirlenmiş ve Langmuir parametreleri hesaplanmıştır.

Hidrojellerin tek tabaka kaplanma miktarları SAH-B>SAH-N> AH-B> AH-N sırasıyla artmaktadır.

7.4x10-3 mol L-1 uranil iyonu derişimi için hesaplanan RL değerlerinden hazırlanan hidrojellere uranil iyonlarının adsorpsiyonunun elverişli olduğu belirlenmiştir.

Hazırlanan hidrojellere uranil iyonlarının adsorpsiyonunun sıcaklık ile değişmediği belirlenmiştir.

pH=2-4 aralığında hidrojellere adsorplanan uranil iyonu miktarı azalmakta, pH=4-7 aralığında ise kademeli olarak artmaktadır.

Hazırlanan anyonik hidrojellerde 0.1 g ve süper anyonik hidrojellerde 0.05 g adsorplayıcı kütlesine kadar adsorplanan uranil iyonu miktarı artmakta daha sonra çok fazla değişmemektedir.

Sonuç olarak, bu projede hazırlanan anyonik ve süper anyonik hidrojellerinin uranil iyonlarının adsorpsiyonunda yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip özgün hidrojeller olduğu söylenebilir.

Anahtar kelimeler: Süper anyonik hidrojel, Akrilamid, 2-akrilamido-2-metil-1-propansülfonik asit, Uranil iyonu, Adsorpsiyon.