Bazı metal organik kafes (MOF) yapılı bileşiklerin boya ve antibiyotik giderim verimliliğinin araştırılması

Bu çalışmada MIL-53(Al), Co/UiO-66 ve ZIF-67 metal-organik kafesleri (MOF) sentezlenmiş ve indigo karmin boyasının ve siprofloksasin antibiyotiğinin giderimleri incelenmiştir. Üç farklı sentez parametresi kullanılarak her bir MOF'un indigo karmin ve siprofloksasin adsorpsiyon verimliliği araştırılmış ve optimum koşullar belirlenmiştir. XRD ve FTIR analizleri sentezlerin başarıyla gerçekleştiğini, N2 adsorpsiyon-desorpsiyon ölçümleri ise BET yüzey alanlarının sentez koşullarına bağlı olarak değiştiğini göstermiştir. MIL-53(Al), Co/UiO-66 ve ZIF-67'nin morfolojik özellikleri FESEM analizleri ile incelenmiş ve her bir MOF'un belirgin yapısal özellikleri gözlemlenmiştir. Adsorpsiyon çalışmalarında, indigo karmin giderimi için optimum koşullar belirlenmiştir. Kinetik analizler tüm MOF'ların indigo karmin adsorpsiyonu için sözde ikinci derece kinetik modele uyduğunu ve verilerin izoterm model çalışmalarında ise Langmuir izoterm modeline daha iyi uyduğunu ortaya koymuştur. İndigo karmin için maksimum adsorpsiyon kapasiteleri MIL-53(Al), Co/UiO-66 ve ZIF-67 için sırayla 156 mg g-1, 357,1 mg g-1 ve 370 mg g-1 olarak hesaplanmıştır. Siprofloksasin gideriminde ise MIL-53(Al), Co/UiO-66 ve ZIF-67 malzemeleri için yapılan kinetik model çalışmaları ile sözde ikinci derece kinetik modeline daha uygun olduğu bulunmuştur. İzoterm analizlerinde MIL-53(Al) ve ZIF-67 için elde edilen sonuçların Langmuir modeline, Co/UiO-66 için ise Freundlich modeline uyduğu saptanmıştır. Siprofloksasin için maksimum adsorpsiyon kapasiteleri MIL-53(Al), Co/UiO-66 ve ZIF-67 için sırayla 188,7 mg g-1, 45,17 mg g-1 ve 322,6 mg g-1 olarak hesaplanmıştır. NaCl tuz konsantrasyonlarının etkisi her bir adsorpsiyon sürecinde izlenmiştir. Geri kullanılabilirlik çalışmaları yapılan MIL-53(Al), Co/UiO-66 ve ZIF-67 için sürdürülebilir bir adsorpsiyon performansı sundukları görülmüştür. Yüksek adsorpsiyon giderimine sahip olan MOF'ların aynı zamanda su ortamında bozunmaya karşı dirençli olmaları, bu malzemelerin endüstriyel boyalar ve antibiyotik kirleticilerinin gideriminde güçlü adaylar olduklarını göstermektedir.