EuCl₃ ile katkılanmış yeni bir polimer kompozitinin hazırlanması, karakterizasyonu ve boyar madde giderimi için kullanılması

Bu tez çalışmasında, serbest radikalik in-sitü polimerizasyon yöntemi ile laboratuvar ortamında sentezlenen EuCl3 katkılı 4-vinilpridin-ko-akrilamid (poli(4-VP-koAAm)/EuCl3) hidrojelinin atıksulardan naftol yeşili B'yi giderim performansı araştırılmıştır. Adsorbentin özellikleri, Fourier dönüşümlü kızılötesi (FT-IR) spektroskopisi, taramalı elektron mikroskopu (SEM) ve X-ışını kırınımı (XRD) analizleri gibi çeşitli tekniklerle tanımlanmıştır. Naftol yeşili B adsorpsiyon verimliliğinin pH, adsorbent madde miktarı, başlangıç naftol yeşili B boya konsantrasyonu, sıcaklık ve temas süresi gibi değişkenlere bağımlılığı kesikli sistemde incelenmiştir. En yüksek giderim verimi 30 mg/L başlangıç naftol yeşili B konsantrasyonu, 0,05 g/100 mL Poli(4-VP-koAAm)/EuCl3 dozajı, pH=5,42 ve 25 °C sıcaklıkta %98,40 olarak elde edilmiştir. Deneysel denge verilerileri Langmuir izoterm modeli ile daha iyi uyum sağlamıştır. Kinetik sonuçlar, adsorpsiyon prosesinin hız belirleme basamaklarından biri olarak iç difüzyon ile birlikte yalancı ikinci derece kinetiği ile tanımlanabileceğini göstermiştir. Adsorpsiyon prosesinin ekzotermik ve kendiliğinden olduğu bulunmuştur. Adsorpsiyon prosesi üzerine seçilen parametrelerin etkileşim etkilerini belirlemek ve prosesin adsorpsiyon kapasitesini optimize etmek için yanıt yüzey yöntemi (YYY)'nde bulunan merkezi kompozit tasarım (MKT) kullanılmıştır. Optimunm şartlar 110 mg/L naftol yeşili B konsantrasyonu, 0,05 g/100 mL poli(4-VP-ko-AAM)/EuCl3 dozajı ve 165,81 dk temas süresi olarak bulunmuştur. Bu şartlar altında adsorpsiyon kapasitesi 206,46 mg/g olmuştur. Elde edilen deneysel sonuçlar, adsorbent olarak Poli(4-VP-ko-AAm)/EuCl3 hidrojeli kullanılarak naftol yeşili B boyasının başarılı bir şekilde atıksulardan giderilebileceğini göstermiştir. Anahtar kelimeler: Adsorpsiyon, naftol yeşili B, poli(4-VP-ko-AAm)/EuCl3 hidrojeli, yanıt yüzey yöntemi

In this thesis, the performance of the 4-vinylpyridine-co-acrylamide doped EuCl3 (poly(4-VP-co-AAm)/EuCl3) hydrogel synthesized in the laboratory by free radical in-situ polymerization method in removing naphthol green B from wastewater was investigated. The properties of the adsorbent have been described by various techniques such as Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) analyses. The dependence of naphthol green B adsorption efficiency on variables such as pH, amount of adsorbent, initial naphthol green B dye concentration, temperature and contact time were investigated in batch system. The highest removal efficiency 30 mg/L initial naphthol green B concentration, 0.05 g/100 mL poly(4-VP-coAAm)/EuCl3 dosage, pH=5.42 and at 25 °C, was obtained as 98.40%. Experimental equilibrium data were in better agreement with the Langmuir isotherm model. The kinetic results showed that the adsorption process can be described by pseudo-second-order kinetics with internal diffusion as one of the rate-determining steps. The adsorption process was found to be exothermic and spontaneous. In order to determine the interaction effects of the selected parameters on the adsorption process and to optimize the adsorption capacity of the process, the central composite design (CCD) in the response surface methodology (RSM) was used. Optimum conditions were found to be 110 mg/L naphthol green B concentration, 0.05 g/100 mL poly(4-VP-co-AAM)/EuCl3 dosage and 165.81 min contact time. The adsorption capacity under these conditions was 206.46 mg/g. Experimental results showed that naphthol green B dye can be successfully removed from wastewaters using poly(4-VP-co-AAm)/EuCl3 hydrogel as adsorbent. Key words: Adsorption, naphthol green B, poly(4-VP-co-AAM)/EuCl3 hydrogel, response surface methodology