Ticari aktif karbonun modifikasyonu ve BSA adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Protein adsorpsiyonu araştırmacıların oldukça ilgisini çeken bir konudur. Protein adsorpsiyon mekanizmalarını aydınlatmak ve yeni fonksiyonel adsorbanlar bularak endüstriye uygun prosesler tasarlamak önemli hedeflerden biri olmuştur. Protein adsorpsiyonu araştırmacıların oldukça ilgisini çeken bir konudur. Protein adsorpsiyon mekanizmalarını aydınlatmak ve yeni fonksiyonel adsorbanlar bularak endüstriye uygun prosesler tasarlamak önemli hedeflerden biri olmuştur. Bu çalışmada, ticari olarak elde edilen toz aktif karbon (TAK) öncelikle özelliklerini daha da iyileştirmek için, önce sodyum karbonat ile muamele edilerek daha sonra mikrodalga tekniği ile ısıl işleme tabi tutularak ve son olarak hidroklorik asit ile muamele edilerek modifiye işlemine tabi tutulmuştur. Farklı şartlarda modifiye edilen TAK numuneleri MTAK1, MTAK2, MTAK3, MTAK4 ve MTAK5 olarak isimlendirilmiştir. Farklı şartlarda modifiye edilmiş beş numune içerisinde yapılan yüzey karakterizasyonu analizleri sonucunda MTAK4'ün en uygun numune olduğu tespit edilmiştir. Uygulanan modifiye işlemi sonucunda MTAK4'ın TAK ile kıyasla BET yüzey alanında %59'luk bir artış sağlanarak 2492 metrekare / gramlık yüzey alanına sahip olduğu bulunmuştur. Bu nedenle, Bovine Serum Albümin (BSA) adsorpsiyon deneyleri, TAK ve MTAK4 numuneleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen deneysel verilerin izoterm modellerine ve kinetik modellere uygunlukları incelenmiştir. Adsorpsiyon izotermlerini elde etmek amacıyla yapılan deneyler, pH 4 ile 8 ve sıcaklık 25 ile 40 °C arasında değişen şartlarda gerçekleştirilmiştir. Langmuir izoterm modeline göre TAK için maksimum adsorpsiyon kapasitesi pH 5 ve 40 °C'de 134.77 mg/g olarak bulunurken, MTAK4 için bu değer pH 4 ve 40 °C'de 139.37 mg/g olarak bulunmuştur. Adsorpsiyon kinetik çalışmaları pH 4 ile 8 ve 25 ile 40 °C arasında değişen şartlarda gerçekleştirilmiştir. Elde edilen verilerin kinetik modellere uygunlukları incelenmiş ve en uygun adsorpsiyon kinetik modelinin Yalancı 2. Derece modeli olduğu saptanmıştır.