Karbamotiyolilimidamit içeren reçine hazırlanması ve sulu çözeltilerden metal iyonlarının uzaklaştırılması için kullanılması

Bu çalışmada, düşük konsantrasyonlarda bile insan sağlığını olumsuz yönde etkileyen Cr(VI) iyonlarını sulu çözeltilerden gidermek için yeni bir adsorban hazırlandı. Bu amaçla, 4-aminobenzonitril çıkış maddesinden çeşitli reaktifler kullanılarak monomer, daha sonra bu monomer uygun bir başlatıcı ve çapraz bağlayıcı ile polimerleştirilerek reçine sentezlendi. Bu reçinenin alkali etanol içerisinde tiyoüre ile modifikasyonu gerçekleştirilerek istenilen adsorban hazırlandı ve FTIR, TGA, SEM ve BET analizleri ile karakterize edildi. Adsorbanın nötral pH noktası belirlendi. Daha sonra adsorpsiyon üzerine; başlangıç Cr(VI) konsantrasyonu, pH'ın, sıcaklığın, süre ve adsorban miktarının etkileri incelendi. Ayrıca nitrat, sülfat gibi anyonların ve kurşun, nikel ve kadmiyum gibi katyonların etkileri de araştırıldı. Adsorpsiyonun maksimum olduğu optimum şartlar ve adsorbanın kapasitesi belirlendi. Ayrıca izoterm, kinetik ve termodinamik çalışmalarda gerçekleştirildi. Adsorpsiyon dengesine 6 saatte ulaşıldığı, optimum pH'ın 2 olduğu, artan konsantrasyon miktarı ve artan sıcaklıkla adsorplanan Cr(VI) iyonu miktarının arttığı gözlendi. Cr(VI) adsorpsiyon sonuçları Langmuir, Freundlich ve Dubinin-Radushkevich izotermlerine uygulandı ve izoterm sabitleri hesaplandı. Cr(VI) adsorpsiyon verilerinin en iyi Langmuir izotermine uygunluk gösterdiği ve adsorpsiyon kapasitesinin 25 0C'de 88,5 mg/g olduğu belirlendi. Kinetik çalışma verileri yalancı birinci dereceden, yalancı ikinci dereceden ve partikül içi difüzyon kinetik modellerine uygulanarak kinetik veriler hesaplandı. Kinetik verilerinden geliştirilen adsorbana Cr(VI)'nın adsorpsiyonu yalancı ikinci dereceden kinetik modeline uyduğu bulunmuştur. Termodinamik çalışma sonuçlarından ΔG0, ΔH0 ve ΔS0 değerleri hesaplandı. Adsorpsiyonun istemli ve endotermik olduğu belirlendi. Hazırlanan adsorbanın, pH 2'de nitrat, sülfat gibi anyonların ve kurşun, nikel ve kadmiyumun gibi toksik metallerin varlığında ise Cr(VI) adsorpsiyonunun etkilenmediği yani adsorbanın Cr(VI)'ya seçici olduğu bulundu. Anahtar kelimeler: Polimerizasyon, Reçine, Modifikasyon, Adsorpsiyon, Cr(VI), Kinetik, Termodinamik.