Arsenik baskılanmış nanopartiküllerle çevre sularından arsenik uzaklaştırılması
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2013
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: VEYİS KARAKOÇ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): ADİL DENİZLİ
Özet:Zehirli özelliklere sahip metallerin çevre (deniz, göl, nehir vb. ) ve içme sularında bulunması birçok yaşam türleri için tehlike oluşturmaktadır. Canlılar için zararlı olan bu metallerin zararsız ürünlere dönüşmeleri de söz konu değildir. Bu nedenlerden dolayı zararlı olan bu metallerin sulardan uzaklaştırılmaları zorunludur. Bu zararlı metallerden arsenik ise içme sularında bilinen en toksik madde olarak bütün dünyada liste başıdır. İçme sularında bulunan arsenik, Dünya Sağlık Örgütü (WHO) ve Uluslararası Kanser Araştırmaları Ajansı (IARC) tarafından insanlar için kanserojen olarak kabul edilmiştir. Arseniğin sağlık üzerindeki olumsuz etkilerinden dolayı içme sularında izin verilen maksimum arsenik miktarı 1993 ylında 10 ?g/L'ye indirmiştir.Sunulan çalışmanın amacı; son yıllarda gündeme gelen ve özellikle büyükşehirlerimizin en önemli sorunlarından biri olan, sulardan arseniğin seçici ve ekonomik bir şekilde uzaklaştırılması için, moleküler baskılanmış arsenik belleklerine sahip akıllı nanopartiküllerin hazırlanmasıdır. Arsenik iyonları ile kompleks oluşturabilen ve tiyol grubuna sahip N-metakriloil-(L)-sistein (MAC) fonksiyonel monomer olarak seçilmiştir. Bunun için öncelikle MAC monomeri sentezlenmiştir. MAC monomeri ile As+3 ve As+5 iyonları arasında farklı oranlarda kompleksler oluşturulmuş, mini-emülsiyon polimerizasyonu yöntemi ile arsenik baskılanmış (As-IIP) nanopartiküller sentezlenmiştir. Sentezlenen nanopartiküllerin 80-150 nm aralığında değişen çaplara ve -10 mV ila -30 mV yüzey yüküne sahip oldukları bulunmuştur. Ayrıca bu nanopartiküllerin yapısal analizi Fourier Transform Infrared spektroskopisi (FTIR) ile yapılmıştır. As-IIP nanopartiküllerin yüzey morfolojisi taramalı elektron mikroskopisi (SEM), atomik kuvvet mikroskopisi (AFM), tünelleme elektron mikroskopisi (TEM) kullanılarak belirlenmiştir. As-IIP nanopartiküllerin MAC içeriği elementel analiz cihazı kullanılarak belirlenmiştir. As+3-IIP ve As+5-IIP nanopartikülleri sulu çözeltilerden arsenik adsorpsiyon çalışmaları pH 4.0 ve pH 9.0 aralığında çalışılmış ve maksimum adsorpsiyon her iki iyon için de pH 5.0'de sırasıyla 67.13 mg As+3/g ve 54.29 mg As+5/g kuru nanopartikül olarak bulunmuştur. As+3-IIP ve As+5-IIP nanopartiküllerin seçicilik katsayılarının belirlenmesi amacıyla PO4-3, SO4-2 ve NO3- anyonları varlığında seçicilik deneyleri yapılmıştır. Çevre sularından arsenik uzaklaştırılması için yapılan çalışmalarda % 95.5 oranında uzaklaştırma etkinliğine ulaşılmıştır. Son olarak, As-IIP nanopartiküllerin tekrar kullanılabilirlik deneyleri yapılmıştır ve adsorpsiyon kapasitelerinde kayda değer oranda bir azalma saptanmamıştır.Anahtar Sözcükler: Arsenik uzaklaştırılması, nanopartiküller, moleküler baskılama, MIP