Manyetik poli (4-vinil piridin- divinil benzen) polimer kürelerin sentezi, karakterizasyonu ve CR(VI) adsorpsiyonunun araştırılması

Abstract

Sulu çözeltilerden kromun giderilmesini sağlamak amacıyla manyetik poli(4-VinilPiridin-Divinil Benzen) poli(4VP-DVB) polimer mikroküreleri süspansiyon polimerizasyon yöntemi ile sentezlendi. N2 adsorpsiyon/desorpsiyon izoterm testi, FT IR, taramalı elektron mikroskobu (SEM), ESR ve XRD karakterizasyon teknikleri çalışma kapsamında kullanıldı. m-poli(4VP-DVB) mikrokürelerin spesifik yüzey alanı186 m².g-¹ olarak belirlendi. XRD ve ESR karakterizasyon teknikleri ile polimer mikrokürelerin Fe₃O₄ varlığında manyetik özelliğe sahip olduğu gösterildi. FT-IR spektrofotometresi ile polimer mikrokürelerin bağ yapısı açıklandı. Elde edilen polimer mikrokürelerin Cr(VI) adsorpsiyonu üzerinde etkisini araştırmak amaçlı, adsorban üzerinde pH, sıcaklık, konsantrasyon ve zaman parametreleri ile çalışmalar yapıldı. Maksimum adsorpsiyon kapasite değerleri pH 2’de 54,132 mg/g olarak bulundu. Sıcaklık ve konsantrasyon etkisi çalışmaları 25, 45 ve 65℃’de yürütüldü ve sıcaklık artışı ile adsorpsiyon kapasitesinin arttığı gözlemlendi. Farklı izoterm modellleri ayrıca incelenerek, Langmuir izotermi ile adsorpsiyonun uyumlu olduğu belirlendi. Adsorpsiyon verileri yalancı (pseudo) 1. derece, yalancı (pseudo) 2. derece ve partikül içi difüzyon kinetik modelleri ile incelendi ve yalancı 2. Dereceden kinetik modeli ile uyumlu olduğu görüldü. ΔS⁰ ΔH⁰ gibi termodinamik parametreler incelenerek ΔG⁰ hesaplaması yapıldı.

Magnetic poly(4-Vinyl Pyridin-Divinyl Benzene) poly(4VP-DVB) polymer microspheres were synthesized for removal of chromium from aqueous solutions by suspension polymerization method. N2 adsorption/desorption isotherm test, FT-IR, scanning electron microscope (SEM), ESR and XRD characterization techniques were used in the study. The specific surface area of m-poly(4VP-DVB) microspheres were determined as 186 m².g-¹. Magnetic properties of polymer microspheres have determined in the presence of Fe₃O₄ by XRD and ESR characterization techniques. The bond structure of polymer microspheres were explained by FT-IR spectrophotometer .pH, temperature, concentration and time parameter studies were carried out to investigate the effect of polymer microspheres on Cr(VI) adsorption. Maximum adsorption capacity values were found as 54,132 mg/g at pH 2. Temperature effect studies were carried out at 25℃, 45℃ and 65℃ respectively, and adsorption capacity increased with temperature increment. Different isotherm models were used in the study. Langmuir isotherm model was found as compatible. Adsorption models were analyzed with pseudo (pseudo) 1st order, pseudo (pseudo) 2nd order and intraparticle diffusion kinetic models and were found to be compatible with pseudo 2nd order kinetic model. ΔG⁰ was calculated by examining thermodynamic parameters such as ΔS⁰ ΔH⁰.