Aşılanmış dokumasız kumaş adsorbentlerin hazırlanması ve sulu çözeltilerden ağır metal iyonlarının uzaklaştırılmasında kullanımı

Bu tez çalışmasında plazma ile başlatılan aşı polimerizasyonu tekniği kullanılarak 4-amino benzoik (PABA) asit ile modifiye edilmiş glisidil metakrilat (GMA) aşılanmış PE/PP dokumasız kumaşların (NWF) hazırlanması, karakterizasyonu ve sulu ortamlarda çevresel olarak kirlilik yaratan ağır metal iyonlarının uzaklaştırılmasında kullanılması amacıyla adsorpsiyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. PABA modifiye edilmiş GMA aşılanmış NWF, eldesi ve adsorpsiyon çalışmalarında kullanımı 4 farklı basamakta gerçekleştirilmiştir. İlk olarak plazma sistemi kullanılarak NWF üzerinde radikalik türler oluşturmak üzere, kumaşlara plazmaya tabii tutulmuştur. Ön ışınlama ile radikalik türler oluşturulan NWF üzerine GMA monomeri aşılanmıştır. Üçüncü basamakta, GMA aşılanmış NWF üzerinde, GMA 'ın epoksi halkası açılarak PABA ile modifikasyonu yapılmıştır. Karakterizasyon çalışmaları yapılan PABA modifiye edilmiş NWF yapıların farklı ağır metal iyonlarının adsorpsiyon çalışmalarında kullanılmıştır. En uygun plazma koşullarını belirlemek üzere, uygulanan güç ve plazma muamele süresi değiştirilerek ön muamele işlemi gerçekleştirilmiştir. Plazma işleminde uygulanan güç değeri, uygulanan plazma işlem süresi değiştirilmiş ve bu şartlarda aşılamalar gerçekleştirilmiştir. NWF yapılarının ön ışınlama için en uygun işlem koşulları; Ar-plazma ortamında, 0.2 mbar plazma basıncı, 70 watt plazma gücü ve 60 saniye plazma işlem süresinin olduğu belirlenmiştir. NWF üzerine GMA aşılama çalışmaları farklı derişim, aşılama sıcaklığı ve aşılama süresinde gerçekleştirilmiştir. Farklı derişimlerde hazırlanan monomer emülsiyon çözeltileri kullanılaerak, 40 C sıcaklıkta 4 saat süren aşı polimerizasyonu yapılmış ve monomer derişiminin artmasıyla aşılama derecesinin arttığı gözlenmiştir. NWF üzerine GMA aşılama çalışmalarında; %4 GMA derişimi kullanılarak, 40 C aşı polimerizasyon sıcaklığı ve 4 saat aşılama süresi en uygun aşılama koşulları olarak belirlenmiştir. GMA-g-NWF yapılarındaki epoksi halkası açılarak PABA ile modifikasyonu gerçekleştirilmiş ve %81 (2.15 mmol PABA /g adsorbent) dönüşüm elde edilmiştir. PABA ile modifiye edilmiş GMA-g-NWF yapıları kullanılarak kirlilik yaratan Cu(II), Co(II), Cr(III), Cd(II) ve Pb(II) metal iyonlarının sulu çözeltilerden adsorpsiyonu çalışmaları, pH, adsorpsiyon kinetiği ve başlangıç derişimi etkisi açısından incelenmiştir. Sulu sistemlerden Cu(II), Co(II), Cr(III), Cd(II) ve Pb(II) iyonları adsorpsiyonu için maksimum adsorpsiyon miktarının sırasıyla, 36,44 mg Cu(II)/g, 34,15 mg Co(II)/g, 29,15 mg Cr(III)/g, 40,56 mg Cd(II)/g ve 60,00 mg Pb(II)/g adsorbent olduğu tespit edilmiştir. NWF, GMA-g-NWF ve PABA-NWF yapıları FT-IR, SEM, EDX, XPS, elemental analiz ve TGA yöntemleri ile karakterizasyonları incelenmiştir.