Cu(II) iyonlarının, 4-vinil piridin aşılanmış poli (etilen teraftalat) lifler üzerine adsorpsiyon özelliğinin incelenmesi

Abstract

Cu (D) İYONLARININ, 4-VINIL PIRIDIN AŞILANMIŞ POLI(ETELEN TERAFTALAT) LİFLER ÜZERİNE ADSORPSİYON ÖZELLİĞİNİN İNCELENMESİ ÖZET Bu çalışmanın birinci bölümünde 4 - vinil piridin (4 -VPy) monomeri, benzoil peroksit (Bz202) başlatıcısı kullanarak poli(etilen teraftalat) (PET) liflere aşılandı. Lifler polimerizasyon ortamma alınmadan önce dikloretan (DCE) içerisinde 90°C'de 2 saat süre ile şişirildi. Aşılama yüzdesinin polimerizasyon süresi, sıcaklık, başlatıcı ve monomer derişimiyle değişimi incelendi. Optimum sıcaklık ve aşılama süresi sırasıyla 50 °C ve 2 saat bulundu. Monomer derişimi 0,1 M' dan 0,6 M' a ve başlatıcı derişimi 0 M dan 2x1 0"3 M a kadar artırıldığında aşılama yüzdesinin arttığı gözlendi. Aşılama için aktivasyon enerjisi 20,33 kcal/mol olarak hesaplandı. Aşılama başlangıç hızının monomer derişimine 1,82 başlatıcı derişimine 0,76 dereceden bağlı olduğu bulundu. Aşılanmış liflerin su tutma kapasiteleri ile intrinsik viskozite değerleri hesaplandı. Çalışmamn ikinci bölümünde 4- VPy aşılanmış poli(etilen teraftalat) (PET) liflerin adsorpsiyon özellikleri incelendi. Aşılanmış PET lifler üzerine Cu2+ iyonlarının adsorpsiyonu batch (kesikli) metodu kullanılarak çalışıldı. Adsorpsiyona iyon başlangıç derişiminin, adsorpsiyon süresinin, pH, sıcaklık ve aşı yüzdesinin etkileri araştırıldı. Adsorpsiyon izotermlerinin Langmuir tipi adsorpsiyon izotermlerine uyduğu belirlenmiştir. Cu2+ iyonların maksimum adsorpsiyon kapasitesi 0.973 mmol/g polimer olarak bulundu, adsorpsiyon ısısı ise -9.6 kj/mol olarak hesaplandı. Anahtar kelimler: Aşı Kopolimerizasyon, Adsorpsiyon, Poli(Etilen Teraftalat), Lif, 4 - Vinil Piridin, Cu2+ İyonu

INVESTIGATION OF Cu (II) IONS ADSORPTION PROPERTIES OF 4 VINYL PYRIDIN GRAFTED POLY(ETHYLENE TEREPHTALATE) FD3ERS SUMMARY In the first part of this study, poly(ethylene terephtalate) (PET) fiber were grafted with 4-vinyl pyridin (4-VPy) using a benzoyl peroxide (Bz202) initiator. PET fibers were preteated in dichloroethane (DCE) for 2 h at 90 °C before the polymerization reaction was carried out. Variations of graft yield with time, temperature, initiator and monomer concentrations were investigated. The optimum temperature and polymerization time were found to be 50 °C and 2 h respectively. Increasing monomer concentration from 0,1 M to 0,6 M and initiator concentration from 0 to 2x1 0"3 M enhanced the percent grafting. The overall activation energy for grafting was calculated as 20,33 kcal/mol. The rate of grafting was found to be propartional to the powers of 1,82 and 0,76 with respect to monomer and initiator concentrations. Further changes in properties of PET fibers such as water adsorption capacity and intrinsic viscosity were determined. In the second part of the this study, the adsorptive properties of 4-VPy grafted PET fiber were investigated for copper (II) ions. The batch method was applied for all adsorption processes.The effects of time, temperature, pH, initial ion concentration and percent graft yield on adsorption amount were investigated. The adsorption process was found to fit Langmuir type adsorption isoterms. The highest adsorption capacity was found to be 0.973