Poli(2,5-dihidro-2,5-dimetoksifuran)'ın modifikasyonu ve Ag+ iyonunu adsorplama özelliklerinin incelenmesi
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2014
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Kırıkkale Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışmada atık sularda bulunabilen ve kıymetli bir metal iyonu olmasının yanı sıra doğada tehdit oluşturan Ag+ ağır metal iyonunun poli(2,5-dihidro-2,5-dimetoksifuran), pDHMF, ve pDHMF'ın modifikasyonu ile elde edilen reçineleri kullanarak sulu çözeltilerden adsorpsiyon yöntemiyle uzaklaştırılması ve geri kazanımı araştırılmış ve adsorpsiyonların kinetik parametreleri ile adsorpsiyon izotermleri incelenmiştir. pDHMF cis,trans-2,5-dihidro-2,5-dimetoksifuranın, DHMF, dioksan içerisinde SnCI4 ile polimerleştirilmesiyle elde edilmiştir. pDHMF NaOH, CS2 ve 2-aminotiazol ile modifiye edilmiştir. pDHMF ve modifiye pDHMF reçineleri üzerine Ag+ iyonunun adsorpsiyonuna pH, Ag+ iyonu derişimi, adsorpsiyon süresi ve sıcaklığın etkilerini belirlemek üzere Kesikli (Batch) yöntem ile adsorpsiyonlar gerçekleştirilmiştir. Adsorpsiyon sonuçları Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin-Radushkevich izoterm modellerine ve 1. ve 2. derece kinetik eşitliklerine uygulanmıştır. Elde edilen izoterm ve kinetik parametreler adsorpsiyonların Langmuir, Temkin, Dubinin-Radushkevich izotermleri ve 2. dereceden kinetik modele uyduğunu göstermiştir. Elde edilen ortalama adsorpsiyon serbest enerjisi değerleri ve adsorpsiyon ısıları pDHMF ve modifiye/pDHMF reçineleri üzerine Ag+ iyonunun adsorpsiyonunda fiziksel bağlanmanın etkin olduğunu göstermiştir. pDHMF üzerine maksimum Ag+ iyonu adsorpsiyonunun pH 5.5'de gerçekleştiği bulunmuştur. pDHMF'ın maksimum denge Ag+ adsorpsiyonu yaklaşık 400 mg/L ve üstü derişimli çözeltilerde 120 dakika sonunda 27.5 mg Ag+/g pDHMF olarak elde edilmiştir. Modifikasyonların optimum pH ve maksimum adsorpsiyon süresi üzerinde herhangi bir etkisi gözlenmezken adsorpsiyon kapasitesinin arttığı görülmüştür. NaOH/pDHMF'ın maksimum adsorpsiyon kapasitesi 1500 mg Ag+/L ve üstü derişimli çözeltilerde 110.0 mg Ag+/g NaOH/pDHMF, CS2/pDHMF'ın maksimum adsorpsiyon kapasitesi 1700 mg Ag+/L ve üstü derişimli çözeltilerde 186.2 mg Ag+/g CS2/pDHMF ve AT/pDHMF'ın maksimum adsorpsiyon kapasitesi 2000 mg Ag+/L ve üstü derişimli çözeltilerde 207.1 mg Ag+/g AT/pDHMF olarak bulunmuştur. Modifiye reçineler ile gerçekleştirilen adsorpsiyonlardan elde edilen sonuçlar modifikasyonların pDHMF'ın adsorpsiyon kapasitesini 7-8 kat artırdığını göstermiştir. Tiyoüre içeren çözeltilerle yapılan desorpsiyon çalışmalarından adsorplanmış Ag+ iyonlarının tamamının çözeltiye alınabildiği ve reçinelerin adsorpsiyon kapasitesinde hiçbir değişikliğe uğramadan en az beş kez kullanılabildikleri bulunmuştur.
In this study, removal and recovery of a valuable metal ion, Ag+, which may be found in wastewaters and can be threat to nature were studied by the adsorption onto poly(2,5-dihydro-2,5-dimethoxyfuran), pDHMF, and modified pDHMF resins from aqueous solutions. Adsorption isotherms and adsorption kinetic parameters were also studied. Poly(2,5-dihydro-2,5-dimethoxyfuran) was obtained from the polymerization of cis,trans-2,5-dihydro-2,5-dimethoxyfuran, DHMF, with SnCl4 in dioxane. pDHMF was modified with NaOH, CS2 and 2-aminothiazole. In order to clarify the effect of pH, Ag+ ion concentration, adsorption time and temperature on the adsorption of Ag+ onto pDHMF and modified pDHMF resins, Batch process adsorptions were carried out. Adsorption results were applied to Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich isotherms and first- and second-order kinetic models. The obtained isotherm and kinetic parameters showed that the adsorptions followed a second-order kinetics and fitted well to Langmuir, Temkin and Dubinin-Radushkevich isotherm models. Maximum adsorption of Ag+ ions on pDHMF was found at pH 5.5. Maximum Ag+ equilibrium adsorption of pDHMF was found to be 27.5 mg Ag+/g pDHMF after 120 min in solutions with 400 mg Ag+/L concentration or higher. Optimum pH and maximum equilibrium adsorption time were not affected by the modifications while increases in the adsorption capacities were observed. Maximum adsorption capacity of NaOH/pDHMF was obtained as 110.0 mg Ag+/g NaOH/pDHMF in solutions with concentrations 1500 mg Ag+/L or higher, for CS2/pDHMF 186.2 mg Ag+/g CS2/pDHMF in solutions with concentrations 1700 mg Ag+/L or higher and for AT/pDHMF 207.1 mg Ag+/g AT/pDHMF in solutions with concentrations 2000 mg Ag+/L or higher. The results obtained from the adsorptions carried out with modified resins showed that the modifications increased the adsorption capacity of pDHMF by 7-8 times. Desorption studies in thiourea containing solutions showed that all of the adsorbed Ag+ ions can be stripped into the solutions and the resins can be used at least five times without any change in their adsorption capacities.
In this study, removal and recovery of a valuable metal ion, Ag+, which may be found in wastewaters and can be threat to nature were studied by the adsorption onto poly(2,5-dihydro-2,5-dimethoxyfuran), pDHMF, and modified pDHMF resins from aqueous solutions. Adsorption isotherms and adsorption kinetic parameters were also studied. Poly(2,5-dihydro-2,5-dimethoxyfuran) was obtained from the polymerization of cis,trans-2,5-dihydro-2,5-dimethoxyfuran, DHMF, with SnCl4 in dioxane. pDHMF was modified with NaOH, CS2 and 2-aminothiazole. In order to clarify the effect of pH, Ag+ ion concentration, adsorption time and temperature on the adsorption of Ag+ onto pDHMF and modified pDHMF resins, Batch process adsorptions were carried out. Adsorption results were applied to Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich isotherms and first- and second-order kinetic models. The obtained isotherm and kinetic parameters showed that the adsorptions followed a second-order kinetics and fitted well to Langmuir, Temkin and Dubinin-Radushkevich isotherm models. Maximum adsorption of Ag+ ions on pDHMF was found at pH 5.5. Maximum Ag+ equilibrium adsorption of pDHMF was found to be 27.5 mg Ag+/g pDHMF after 120 min in solutions with 400 mg Ag+/L concentration or higher. Optimum pH and maximum equilibrium adsorption time were not affected by the modifications while increases in the adsorption capacities were observed. Maximum adsorption capacity of NaOH/pDHMF was obtained as 110.0 mg Ag+/g NaOH/pDHMF in solutions with concentrations 1500 mg Ag+/L or higher, for CS2/pDHMF 186.2 mg Ag+/g CS2/pDHMF in solutions with concentrations 1700 mg Ag+/L or higher and for AT/pDHMF 207.1 mg Ag+/g AT/pDHMF in solutions with concentrations 2000 mg Ag+/L or higher. The results obtained from the adsorptions carried out with modified resins showed that the modifications increased the adsorption capacity of pDHMF by 7-8 times. Desorption studies in thiourea containing solutions showed that all of the adsorbed Ag+ ions can be stripped into the solutions and the resins can be used at least five times without any change in their adsorption capacities.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Polimer Bilim ve Teknolojisi, , , , , , , , ,
