Fotokatalitik manyetik- poli (etilen glikol dimetil akrilat- N- vinil imidazol) sentezi, karakterizasyonu ve asit orange 8 boyarmaddesinde adsorbsiyonunun dekolorizasyonunun araştırılması

Abstract

Tekstil endüstrisinde sıklıkla tercih edilen boyar özellikteki maddelerin sudaki renk giderimini yapmak maksadıyla süspansiyon polimerizasyon teknikleri kullanılarak çapraz bağlı Fotokatalitik Manyetik Poli(Etilen glikoldimetil akrilat-N-Vinil imidazol)[TiO₂-Fe₃O₄-poli(EGDMA-N-VIM)] mikrokürelerinin sentezlenme işlemi gerçekleştirilmiştir. Karakterizasyon işlemleri için [TiO₂-Fe₃O₄-poli(EGDMA-N-VIM) mikrokürelerine scanningelectron microscope (SEM), X ışını difraktometresi (XRDL), Fourier dönüşümlü kızıl ötesi (FTIR), gözeneklilik ile yüzey alanı belirlemek için Brunaue, Emmet ve Teller (BET), manyetik özelliği elektron spin rezonans(ESR) ve elementel analiz (EAC) yapılarak karakterizasyon işlemleri gerçekleştirilmiştir. [TiO₂-Fe₃O₄-poli(EGDMA-N-VIM)] mikrokürelerine ait özgül yüzey alanı 76,36 m2/g, [TiO₂-Fe₃O₄-poli(EGDMA-VIM)] mikrokürelerinin g faktörünün 1.44 olduğu saptanmıştır, Bu da sentezlenmiş olan bu polimer mikrokürelerin manyetik özellikler kazandığını göstermiştir. Sentezlenmiş olan mikroküreler, sulu ortamdan Asit Orange 8 (AO 8)boyarmaddesi gideriminde kullanılabilirliği incelenmiştir. [TiO₂-Fe₃O₄-poli(EGDMA-N-VIM)] mikrokürelerin pH, miktar, zaman, boyar maddedeki konsantrasyon gibi etkenleri 366nm UV ışığında incelenerek Asid Orange 8 boyarmaddesindeki renk giderme nitelikleri saptanmıştır. Asit orange 8boyarmaddesinin fotokatalitik olarak renk giderimini yaptığı en elverişli koşullar pH’ının 3 polimer miktarının 0.03g boya konsantrasyonunun 30ppmsürenin 6 saat olduğu deneysel olarak saptanmıştır. Elde edilen adsorpsiyon ve dekolarizasyon verileri incelenerek hemLangmuir hemde Freundlich izoterm tipleri uygulanarak [TiO₂-Fe₃O₄-poli(EGDMA-N-VIM) ] mikrokürelerinin AO 8 boyar madde adsorpsiyon ve de kolarizasyonunun Langmuir izoterm tipine daha uygun olduğu saptanmıştır. Adsorpsiyonun kinetiğinin araştırılması amacı ile yalancı birinci derece bunun yanında yalancı ikinci derece ile parçacık içi difüzyonun kinetik modellerine bakılarak adsorpsiyon uygulamasının yalancı ikinci derece kinetik tipine uygun olduğu belirlenerek tepkimenin hız sabitinin değeri hesaplanmıştır.

The synthesis of cross-linked Magnetic Poly (Ethyleneglycoldimethacrylate-N-Vinyl imidazole) [TiO₂-Fe₃O₄-poli(EGDMA-N-VIM)] microspheres was carried out using suspension polymerization techniques in order to remove the color of the dyestuffs in water, which are frequently preferred in the textile industry. Scanning electron microscope (SEM), X-ray diffractometry (XRDL), Fourier transform infrared (FTIR) on [TiO₂-Fe₃O₄-poli (EGDMA-N-VIM)] microspheres for characterization processes, Brunauer, Emmet and Teller ( BET), magnetic property electron spin resonance (ESR) and elemental analysis (EAC) characterization processes were carried out. The specific surface area of [TiO₂-Fe₃O₄-poli(EGDMA-N-VIM)] microspheres was 76.36 m2 /g, the g factor of [TiO₂-Fe₃O₄-poli(EGDMA-N-VIM)] microspheres was determined to be 1.44, Therefore, this polymer synthesized showed that the microspheres acquired magnetic properties. The usability of the synthesized microspheres in the removal of Acid Orange 8 (AO 8) dyestuff from aqueous media was investigated[TiO₂-Fe₃O₄-poli(EGDMA-N-VIM)] microspheres such as pH, amount, time, concentration in the dyestuff were examined in 366nm UV light to determine the color removal properties of the acid orange 8 dyestuff. It was determined experimentally that the optimum conditions were pH 3, polymer amount 0.03g dye concentration 30ppm time 6 hours.By examining the obtained adsorption and decolorization data, it was determined that AO 8 dye adsorption and decolarization of [TiO₂-Fe₃O₄-poli(EGDMA-N-VIM)] microspheres was more suitable for Langmuir isotherm type by applying both Langmuir and Freundlich isotherm types. In order to investigate the kinetics of adsorption, the value of the rate constant of the reaction was calculated by looking at the kinetic models of pseudo-first-order and pseudo-second-order and intraparticle diffusion, and determining that the adsorption application was suitable for pseudo-second-order kinetic type.