Silika esaslı polimer modifiye kompozit adsorban sentezi, karakterizasyonu ve adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi

Endüstriyel atık sulardaki kirleticilerin önemli bir bölümünü oluşturan boyarmaddelerin gideriminde, uygulama kolaylığı ve yüksek verimi gibi avantajlarıyla adsorpsiyon yöntemi yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında adsorban sentezi için ilk olarak, pirojenik silika (PS); polimerleşebilir 3- metakriloksipropiltrimetoksisilan (MPS) ile modifiye edilmiş, ardından elde edilen modifiye yapı (SM) yüzeyindeki MPS, N-Vinilimidazol (VIm) ile kopolimerleştirilerek yüzeyi polimer ile kaplanmış SMV elde edilmiştir. Son aşamada ise SMV, VIm kısımları üzerinden 1-bromobütan (BB) ile kısmi kuaternize edilmiş ve böylece SMVQ elde edilmiştir. Silikalar, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopi (FTIR), Taramalı Elektron Mikroskopi (SEM), BET yüzey analizi, ıslanabilirlik analizi ve termogravimetrik analiz (TGA) yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Adsorbanların model boyarmadde Asit Turuncusu 8 (AT8)'in sulu çözeltilerinden adsorpsiyon özellikleri pH'a bağlı olarak incelenmiş, adsorpsiyon için en uygun pH'ın 2 olduğu görülmüştür. AT8'in PS ve SMVQ üzerine adsorpsiyonu temas süresine, AT8 başlangıç derişimine ve sıcaklığa bağlı olarak incelenmiş, elde edilen veriler Lagergren-birinci derece, yalancı-ikinci-derece, partikül içi difüzyonkinetik modelleri ile Langmuir ve Freundlich izoterm modelleri uygulanmıştır. Temas süresi deneyleri 25, 35 ve 50°C sıcaklıklarda yürütülerek kinetik ve termodinamik parametreler hesaplanmıştır. Tüm adsorpsiyon süreçleri için sıcaklık artışıyla birlikte adsorpsiyon miktarının arttığı tespit edilmiş, adsorpsiyonun endotermik karakteri ortaya konmuştur. Termodinamik parametreler tüm süreçlerin kendiliğinden fiziksel adsorpsiyonla gerçekleştiğini göstermiştir. 50°C ve pH 2 koşullarında en yüksek adsorpsiyon miktarları PS için 433 mg g‒1, SMVQ için ise 933 mg g‒1 olarak bulunmuştur. Hazırlanan silika esaslı polimer modifiye kompozit adsorbanların, atık sulardan anyonik boyarmaddeler ve benzer yapıdaki organik/inorganik kirleticilerin uzaklaştırılması için etkili adsorbanlar olabileceği sonucuna varılmıştır.