Demir oksit nanopartiküller ile metal iyonlarının sulardan uzaklaştırılması, önderiştirilmesi ve tayini
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MELİS GÜNDOĞDU
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): NURAY ŞATIROĞLU
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Demir oksit manyetik nanopartiküller (Fe3O4), Fe(II) ve Fe(III) klorürlerinin sulu çözeltilerinin bazik koşullarda çöktürülmesi ile hazırlanmış ve nanopartikül yüzeyi iki farklı molekül ile fonksiyonlandırılmıştır. Yüzey modifikasyonu, tetraetoksisilan (TEOS), 4,4-bis(dimetilamino)tiyobenzofenon (TMK) ve 4-amino-3-hidrazino-5-merkapto-1,2,4-triazol (Purpald) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Fonksiyonlanmış manyetik nanopartiküller TMK-Si-MNP ve P-SiMNP olarak adlandırılmıştır. TMK-Si-MNP ve P-SiMNP, Cu(II) ve Hg(II) iyonlarının sulu çözeltilerden uzaklaştırılmasında kullanılmıştır. Hazırlanan manyetik nanopartiküller, taramalı electron mikroskopisi (SEM), enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX), elementel analiz ve infrared spektroskopisi ile karakterize edilmiştir. Hedef metal iyonlarının adsorpsiyonunu etkileyen pH, adsorpsiyon zamanı, metal iyonlarının başlangıç derişimi, yabancı iyonların ve eluent derişimi etkisi gibi faktörler incelenmiştir. TMK-Si-MNP'in deneysel adsorpsiyon kapasitesinin 24 mg Cu(II)/g ve 39 mg Hg(II)/g olduğu bulunmuştur. Diğer taraftan P-SiMNP için deneysel adsorpsiyon kapasitesinin ise 203 mg Cu(II)/g ve 70 mg Hg(II)/g olduğu bulunmuştur. TMK-Si-MNP ve P-SiMNP'in adsorpsiyon performansı, sentetik atık su, atık su ve çeşme suyunda incelenmiştir. Optimum çalışma koşullarında metal iyonlarının geri kazanımları %90-99 arasındadır. Ayrıca manyetik nanopartiküller, Cu(II) ve Hg(II)'nın sertifikalı referans su örneklerinde önderiştirilmesi için kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar ve sertifika değerleri arasında önemli bir fark olmadığı tespit edilmiştir. Metal iyonlarının derişimleri atomik absorpsiyon spektrometresi (AAS) ve indüktif eşleşmiş plazma-kütle spektrometresi (ICP-MS) ile ölçülmüştür. TMK-Si-MNP ve P-SiMNP'in adsorpsiyon işleminin özellikleri Langmuir, Freundlich ve Dubinin–Radushkevich (D–R) adsorpsiyon izotermleri kullanılarak değerlendirilmiştir.