METAL İYONU ADSORBSİYONU İÇİN DENDRİMERİK YAPILARIN SENTEZİ, KARAKTERİZASYONU VE UYGULAMASI

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA, Türkiye

Tez Danışmanı: İkbal Koyuncu

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Desteklendiği Program: Diğer

Özet:

Metal adsorpsiyon çalışmaları hızla önem kazanmakta ve son zamanlarda geliştirilen birçok fonksiyonel adsorban çeşitleriyle karşılaşmak mümkündür. Bu doktora tezi kapsamında, oluşturulan serbest radikallerin kürlenmesiyle üretilen jel formülasyonlarında kullanılan metakril, amin, ve fosfonat gruplarına sahip çok işlevli PAMAM G2'nin (Poliamidoamin) sentezi yapıldı. UV ile kürlenen jel formülasyonu, akrilamid, bisakrilamid ve polietilen glikol diakrilat varlığında gerçekleştirilmiştir. Ortaya çıkan yeni sorbentlerin (jeller) adsorpsiyon çalışması bir dizi metal ile gerçekleştirilmiştir. Kapsamlı bir çalışma ile, bir seri jel üretilmiş olup bu jellerin yapı-özellik (fonksiyonel grup – adsorban özelliği) ilişkisi, PAMAM G2 üzerinde farklı miktarlarda amin ve / veya fosfonat ester grupları kullanılarak yürütülmüştür. Bir dizi sert, orta ve yumuşak iyonik tür içinde seçilen metaller Cr3+, Fe3+, Ni2+, Cu2+, Ag+ ve Cd2+ 'dır. Adsorpsiyon çalışması, pH optimizasyonu başta olmak üzere optimum parametrelerin belirlenmesi ve devamında Langmuir, Freundlich ve Temkin izoterm modellerine uygulanmasıyla ortaya kondu. Çok işlevli jel adsorbanların metal iyonları uzaklaştırma yüzdeleri ve adsorpsiyon kapasiteleri, atomik absorpsiyon spektroskopisi kullanılarak ilgili konsantrasyonların belirlenmesi ile hesaplandı. Jel formülasyonundaki genel amino, fosfonat içeriği varlığı ile metal iyonlarını uzaklaştırmak için şişme yoğunlukları arasında bir ilişki olduğu gözlendi. Jel formülasyonuna dendrimer eklenmesi, dendrimer birimlerine sahip olmayan BARE GEL formülasyonuna göre adsorpsiyon kapasitesini arttırdı. Sonuç olarak adsorban özelliği ile metal iyon tutma arasındaki çalışmalar ortaya kondu. Çalışmanın ikinci bölümünde, yüksek metal şelatlı etilendiamin çekirdekli poliamidoetanol 4 (PAMAM-G4-OH), manyetik nanopartiküller (Fe-MNP-G4-OH) oluşturmak üzere demir ile kapsüllendi ve katı faz olarak kullanıldı. Alevli atomik absorpsiyon spektrometrisi (FAAS) ile ultra eser seviyelerde tayin için çay ekstraktından bakır, nikel ve kobaltın ön konsantre edilmesi için dağıtıcı-katı faz ekstraksiyon (D-SPE) adsorbanı sentezlendi. Fe-MNP-G4-OH nanoparçacığı literatürdeki benzer çalışmalara kıyasla farklı bir yöntemle sentezlendi ve 1H-NMR, 13C-NMR, FTIR ve HRMS ile karakterize edildi. G4-OH-D-SPE-FAAS yönteminin optimal koşullar altında, tespit limitleri (LOD) doğrudan FAAS ölçümüne göre, Cu2+, Co2+ ve Ni2+ için yaklaşık 126, 80 ve 63 kat daha düşüktü.