Polimer destekli manyetik nanopartiküllerle sulu çözeltiden ağır metal giderimi

Abstract

Günümüzde birçok endüstride üretim prosesleri ve diğer yardımcı proseslerde sıklıkla kullanılan ağır metaller, yerüstü ve yeraltı sularına karışmaları ve canlılar üzerinde oluşturdukları potansiyel riskler nedeniyle son yıllarda önemli bir konu haline gelmiştir. Ağır metaller, çok düşük konsantrasyonlarda bile toksik etki gösteren ve birikim potansiyeline sahip maddelerdir. Bu yüksek toksisiteleri ve birikicilik özellikleri nedeniyle özellikle atıksulardaki ağır metallerin giderimi çevresel açıdan büyük önem taşımaktadır. Kirlilik kaynaklarından oluşan atık suların ağır metal içerikleri, çevreye verilmeden önce arıtılarak çeşitli su standartlarına göre izin verilen değerlerin altına düşürülmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, atık sularında bulunabilen ve tehdit oluşturan bakır ve kurşun ağır metalleri iyon değiştirici reçine ve polimer destekli manyetik nanopartiküller kullanılarak adsorpsiyonla giderim çalışmaları yapılmıştır.Deneysel çalışmalar polimer destekli kopolimer üretimi, bu kopolimerden manyetik nanopartiküllü adsorban eldesi ve ağır metal sorpsiyonu olmak üzere iki ana başlıkta gerçekleştirilmiştir. Polimerik taşıyıcı olarak seçilen stiren-divinil benzen ve vinil benzil klorür divinil benzen kopolimerleri üretilip ve yapılarına takılan fonksiyonel gruplar sayesinde iyon değiştirici reçine özelliği kazandırılmıştır. Daha sonra bu polimer partiküllerine seçilmiş en uygun süreç ile manyetik özellik kazandırılmıştır. Elde edilen polimerik esaslı adsorbanların karakterizasyonu, FT-IR spektroskopisi ölçümleri, XRD analizi, SEM ölçümleri, pH titrasyon analizi, zeta potansiyel ölçümleri tayini ile gerçekleştirilmiştir. Manyetik ve non-manyetik adsorbanlarla sulu çözeltiden, Cu ve Pb ağır metallerinin giderimi kesikli ve sürekli sistemde farklı parametrelerde incelenmiştir. Denge adsorpsiyon verilerinin Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon izoterm modellerine uygunluğu araştırılmıştır.