Aşı kopolimerizasyon ve modifikasyonla kenevir liflerinden hazırlanan biyoadsorbanlarla anyonik ve katyonik kirleticilerin giderilmesi

Bu çalışmada, kaynağını çevreden alan çevre dostu bir yaklaşım geliştirilmiştir. Adsorban ham maddesi olarak seçilen kenevir lifinin (KL) doğal polimerik bir malzeme olması, çalışmanın da bu doğal polimerin aşılanması ve modifikasyonunu ön plana çıkarması yenilikçi bir yaklaşımı da işaret etmektedir. Çalışmanın ilk kısmında, tedarik edilen kenevir lifi sülfürik asit (H2SO4) ile modifiye edilerek hazırlanan biyoadsorbanın katyonik kirleticiler olan Metilen mavisi (MB), Kristal violet (CV), Malaşit Green Oksalat (MGO) boyalarının sulu ortamdan uzaklaştırılmasında kullanılabilirliği araştırıldı. İkinci kısımda ise kenevir lifi önce Glisidilmetakrilat (GMA) ile aşılandı ve ardından Tetraetilenpentaamin (TEPA) ile modifiye edilerek yarı sentetik polimerik biyoadsorban hazırlandı. Hazırlanan aşılanmış modifiye biyoadsorbanın anyonik kirleticiler olan Remazol Brilliant Blue R (RBBR), Reaktif Red (RR120) ve Reaktif Yellow (RY160) boyalarının sulu ortamdan uzaklaştırılmasında kullanılabilirliği araştırıldı. Hazırlanan adsorbanlar (SKL ve [KL-aşı-GMA]-TEPA) çeşitli teknikler (SEM-EDX, STEM, FTIR, BET, XRD, TGA, Boehm Titrasyonu, pHpzc) kullanılarak detaylıca karakterize edildi. Kesikli yöntemle gerçekleştirilen adsorpsiyon çalışmalarında; adsorban miktarı, pH, süre, boya başlangıç derişimi ve sıcaklığın etkisi araştırıldı. Kinetik, izoterm ve termodinamik parametreler belirlendi. Sentetik deniz suyu ortamında da çalışmalar yapılarak ortamda bulunan farklı iyonların adsorpsiyona etkisi araştırıldı. Ayrıca desorpsiyon ve tekrar kullanılabilirlik çalışması da gerçekleştirildi. Çalışma bulgularından; hem katyonik hem de anyonik boyaların tamamı için adsorpsiyonun yalancı ikinci derece kinetik model (R2 > 0,99) ve Langmuir izoterm modeliyle (R2 > 0,99) daha uyumlu olduğu gözlendi. Langmuir modelinden, 298 K'de maksimum adsorpsiyon miktarları (qm); SKL üzerine MB, 500 mg/g, CV, 625 mg/g, MGO, 1250 mg/g ve [KL-aşı-GMA]-TEPA üzerine RBBR, 91,74 mg/g, RR120, 76,34 mg/g, RY160, 83,33 mg/g olarak belirlendi. Sıcaklık arttıkça adsorpsiyon kapasitesinin de arttığı gözlendi. Tüm boyalar için adsorpsiyon sürecinin endotermik ve istemli olduğu belirlendi. Sentetik deniz suyu ortamında dahi adsorpsiyon veriminin etkilenmemesi ve etkin bir tekrar kullanılabilirlik imkânı sayesinde SKL ve [KL-aşı-GMA]-TEPA'nın sırasıyla katyonik ve anyonik boyalar için kullanılabilecek oldukça etkin adsorbanlar olduğu görülmektedir. Ayrıca hem anyonik hem de katyonik boyar maddelerin su ortamından uzaklaştırılmasını içeren bu çalışma bütüncül bir yaklaşımı da beraberinde getirmektedir. Böylece su kirliliği ile mücadele gibi hayati bir uygulama alanına ve bilimsel literatüre ciddi bir katkı sunulmuştur.