Gözenekli polimer jellerin gözenekli yapısına çeşitli ajanların etkisi

Abstract

Bu çalışmada, monomer olarak akrilamit (AAm), çapraz bağlayıcı olarak N,N'-metilen bisakrilamit (BAAm), başlatıcı olarak amonyum persülfat (APS), hızlandırıcı olarak N,N,N',N'-tetrametiletilendiamin (TEMED), gözenek oluşturucu ajan olarak farklı molekül ağırlıklarında ve kütle kesirlerinde PEG'ler ile farklı kütle kesirlerinde NaHCO3 kullanılarak sulu çözeltide serbest radikal polimerizasyon reaksiyonu ile çapraz bağlı Poli(akrilamit) [P(AAm)] hidrojelleri sentezlenmiştir. Sentezlenen çapraz bağlı [P(AAm)] hidrojellerinin FTIR ve SEM görüntüleri çekilmiş ve karakterize edilmiştir.Çapraz bağlı [P(AAm)] hidrojellerinin şişme özelliklerini araştırmak amacıyla 250C'de dinamik şişme testleri uygulanmıştır. Şişme ve su difüzyonu ile ilgili çok sayıda parametre hesaplanarak şişme karakterizasyonları yapılmış ve sonuçta gözenekli hidrojellerin oluştuğu gözlenmiştir.Tüm bu deneyler en yüksek şişme oranına, en geniş gözenek hacmine sahip hidrojellerin NaHCO3 gözenek oluşturucu ajan ile sentezlenen süper gözenekli P(AAm) hidrojelleri olduğunu göstermiştir. Sentezlenen hidrojellerin su absorplama kapasitelerinin sentezde kullanılan gözenek oluşturucu ajan türüne göre şişme eğrilerinden, NaHCO3>PEG(6000)>PEG(3400)>PEG(1000)>PEG(400)>P(AAm) şeklinde olduğu görülmektedir. Bu değerlerde de gözenek oluşturucu ajan türünün en büyük kütle kesri en yüksek şişme oranını vermiştir.250C'de, kesikli sistem ile metilen mavisi boyar maddesi gideriminde temas süresinin ve metilen mavisi boyar maddesi başlangıç konsantrasyonunun adsorpsiyon üzerindeki etkileri incelenmiştir. Denge adsorpsiyon verilerinin Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon izoterm modellerine uygunluğu araştırılmış, farklı temas süreleri için elde edilen kinetik veriler ile kinetik parametreler hesaplanmıştır.NaHCO3 gözenek oluşturucu ajan varlığında sentezlenen P(AAm) hidrojellerinin metilen mavisi boyar maddesini absorplamadığı görülmüştür. PEG(6000), PEG(3400), PEG(1000), PEG(400), P(AAm) hidrojellerinin metilen mavisi boyar maddesini maksimum adsorplama kapasiteleri ise sırasıyla, 3,5224, 3,2202, 2,1200, 1,5200 ve 1,4200 mg/g olarak hesaplanmıştır. Buradan, PEG(6000) gözenek oluşturucu ajan ile sentezlenen P(AAm) jelinin diğer hidrojellere göre daha iyi performans gösterdiği tespit edilmiştir.