Mezogözenekli fonksiyonel organosilika sentezi, karakterizasyonu ve adsorpsiyon uygulamaları

Fonksiyonelleştirilmiş mezogözenekli silikalar, geniş yüzey alanları, kontrol edilebilir ve belirli gözenek boyutları ve yüzeylerinin modifiye edilebilirliği nedeniyle su arıtma süreçleri için potansiyel etkili malzemelerdir. Bu çalışmada, mezogözenekli silika (MS), şablon destek tekniği ile sentezlenmiş ve 3‒(kloropropil)trimetoksisilan ile modifiye edilmiştir. Kloropropil fonksiyonelli active edilmiş MS'in N,N‒dimetiloktilamin, N,N‒dimetilbenzilamin ve 1,6‒diaminohekzan ile post-modifikasyonu sonucu üç farklı fonksiyonelleştirilmiş mezogözenekli organosilika elde edilmiştir. Silikalar, elementel analiz, SAXS, TGA, FTIR, BET yüzey analizi, ıslatma ve temas açısı ölçümleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Sonuçlar, silikaların mezogözenek yapısını ve MS'in organic fonksiyonel gruplarla modifikasyonunu desteklemiştir. Organosilikaların, bir tekstil boyarmaddesi olan Asit Turuncusu 8 (AO8)'in sulu çözeltiden adsorpsiyonu için etkinliği, çözelti pH'ı, temas süresi, başlangıç derişimi ve sıcaklığa bağlı olarak incelenmiştir. Sonuçlar, fonksiyonelleştirilmiş mezogözenekli organosilikaların, saf MS'den çok daha yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip olduğunu göstermiştir. Maksimum adsorpsiyon kapasitesi pH 2'de ve 20°C'de elde edilmiştir. Her bir adsorban için AO8 adsorpsiyonunun yalancı‒ikinci‒dereceden kinetik modele ve Freundlich izoterm modeline uyduğu bulunmuştur. Termodinamik parametreler adsorpsiyon sürecinin fiziksel, ekzotermik ve 20°C'de kendiliğinden olduğunu göstermiştir. Sentezlenen mezogözenekli organosilikaların atık sulardan organik kirleticilerin giderilmesinde potansiyel adsorbanlar olabileceği sonucuna varılmıştır.