Neodimyum ile katkılanmış polimer kompozit sentezi ve boyar madde giderimi için kullanılması

Bu çalışmada ilk olarak, serbest radikalik in-sitü polimerizasyon yöntemi ile hidrojel özellik gösteren yeni bir adsorbent olarak kullanılan poli(Aam-co-N-VI)/Nd polimeri sentezlendi. Bu polimerin atıksulardan brilliant yellowu giderim performansı araştırılmıştır. Hidrojelin yapı aydınlatması fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) ile gerçekleştirildi. Adsorbentin yüzey morfolojisi taramalı elektron mikroskobu (SEM-EDX) metodu ile atomik ve moleküler yapısı X-ışını kırınımı spektrumu (XRD) ile araştırıldı. Brilliant yellow adsorpsiyon verimliliği adsorbent madde miktarı, başlangıç brilliant yellow konsantrasyonu, sıcaklık ve temas süresi gibi değişkenler araştırılarak kesikli sistemde incelenmiştir. En yüksek adsorpsiyon kapasitesi 150 mg/L başlangıç brilliant yellow konsantrasyonu, 0,08 g/100 mL poli (Aam-co-N-VI)/Nd dozajı, çözeltinin doğal pH'ında (9,45) ve 45 °C sıcaklıkta 183,68 mg/g olarak elde edilmiştir. Adsorpsiyon prosesi Langmuir izotermi ve hız belirleme basamaklarından biri olarak iç difüzyon ile birlikte yalancı ikinci mertebe kinetiğini takip etmiştir. Adsorpsiyon prosesinin endootermik ve kendiliğinden olduğu bulunmuştur. Adsorpsiyon prosesi üzerine seçilen parametrelerin etkileşim etkilerini belirlemek ve prosesin adsorpsiyon verimini optimize etmek için yanıt yüzey yöntemi (YYY)'nde bulunan merkezi kompozit tasarım (MKT) kullanılmıştır. Merkezi kompozit tasarım-yanıt yüzey yöntemine (MKT-YYY) dayalı ANOVA analizi, ikinci dereceden model tahmini ile deneysel değerler arasında iyi bir uyum olduğunu göstermiştir ve bunun sonucunda 0,9350'lik R2 değeri elde edilmiştir. Design-Expert yazılımı ile yapılan sayısal optimizasyon sonuçlarına göre, maksimum giderim verimi, 0,08 g/100 mL poli(Aam-co-N-Vl)/Nd miktarı, 81,68 mg/L başlangıç brilliant yellow konsantrasyonu ve 61,73 dk'lık reaksiyon süresi için %99,13 olarak bulunmuştur. Elde edilen deneysel sonuçlar, poli(Aam-co-N-VI)/Nd hidrojelinin sulu ortamdan brilliant yellow boyasını yüksek oranda uzaklaştırmada etkili olduğunu göstermiştir.