Kitosan bazlı polimerik jel partiküllerin üretimi ve sorpsiyon-desorpsiyon etkinliklerinin araştırılması

Bu çalışmada kitosanın pozitif yüklü (zayıf bazik gruplardan dolayı) hidrofilik bir polimer olma özelliğinden hareketle, kitosan esaslı jel partikül üretimi ve sorbent olarak değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Kitosandan iki farklı metotla (çöktürme-toplama metodu ve emülsiyon çapraz bağlama metodu) polimerik partikül üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen partiküller uygun enstrümantal ve analitik metotlarla karakterize edilmiştir. Son olarak partiküllerin bazik boyar madde (bazik mavi 41, BB41), su ve yağ asidi (oleik asit) sorpsiyon etkinlikleri araştırılmıştır. BB41 boyar maddesinin sorpsiyon verimi üzerine sorpsiyon parametrelerinin (sıcaklık, başlangıç pH değeri, kitosan miktarı, başlangıç boyar madde konsantrasyonu, temas süresi vb.) etkisinin belirlendiği adımda çöktürme toplama metodu ile üretilen kitosan partiküller kullanılarak optimum sorpsiyon şartları belirlenmiştir. Deney sonuçları Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin-Radushkevich (D-R) izoterm modelleri uygulanarak değerlendirilmiştir. Bu aşamada elde edilen verilerin Langmuir izotermi modeline oldukça iyi derecede uyduğu belirlenmiştir. Çalışmada kinetik parametreleri hesaplamak ve adsorpsiyon sürecinin ideal mekanizmasını belirlemek için yalancı birinci derece, yalancı ikinci derece model eşitlikleri kullanılmıştır. Yalancı ikinci dereceden modelin deneysel verileri açıklamak için daha uygun olduğu gözlenmiştir. BB41 boyar maddesinin sorpsiyon verimi üzerine kitosan partikül üretim şartlarının irdelendiği ikinci adımda, partikül üretim şartları (çapraz bağlayıcı türü, oranı, çapraz bağlanma süresi, kitosanın deasetilasyon derecesi, kitosanın molekül ağırlığı vb.) optimize edilen sorpsiyon şartlarında araştırıldı. Bu adımda emülsiyon ile çapraz bağlanmış partiküller kullanılmıştır. Sentez şartlarının BB41 boyar maddesinin sorpsiyonu üzerine etkisi belirlenmeye çalışılmıştır. Sunulan çalışmada iki farklı metotla üretilen partiküllerin karakterizasyonu ve sorpsiyon etkinliği karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Çapraz bağ yoğunluğunun, çapraz bağlanma mekanizmasının sorpsiyon verimi üzerine etkisi tartışılmıştır. Ayrıca bu çalışmada kitosan bazlı partiküllerin karakteristik özellikleri ve sorpsiyon etkinliği üzerine deasetilasyon derecesinin ve molekül ağırlığının etkisi yorumlanmıştır.