ÇEVRE DOSTU MANYETİK NANOBİYOKOMPOZİTLERİN GELİŞTİRİLMESİ VE SULARDAN STRONSİYUM GİDERİMİ İÇİN KULLANILMASI
Proje no. 20444 · Durum: Kapanmış · 2019
Özet
Bu projede, nükleer bir kontaminasyon sonucu ortaya çıkabilecek radyotoksik olan stronsiyumun sucul ortamlardan giderilmesinde kullanılabilecek etkili, güvenli, çevre dostu , ve toksik özelliği olmayan nanobiyokompozit malzemeler sentezlenmiştir. Sentezlene malzemelerin karakterizasyonu yapılmış ve stronsiyum iyonları için adsorpsiyon özellikleri incelenmiştir. Pektin biyopolimeri kullanılarak manyetik (Fe3O4) nanobiyokompoziti birlikte çöktürme yöntemiyle sentezlenmiş ve sentezde rol oynayan bazı deneysel parametrelerin (pektin konsantrasyonu ve çöktürücü baz çeşidi gibi) etkileri incelenerek sentez ürünlerinin farklılıkları ortaya konulmuştur. Sentezlenen sorbent malzemelerin fiziksel ve kimyasal özellikleri çeşitli yöntemlerle (XRD, SEM/EDS, TEM, FTIR, VSM, XPS, BET, TGA/DTA ve zeta potansiyeli) incelenerek ve malzemeler arasındaki farklılıklar avantaj ve dezavantajları ile ortaya konulmuştur. Partikül boyutu ve yüzey alanı gibi adsorpsiyonu etkileyen parametreler dikkate alınarak en uygun pektin bazlı manyetik nanobiyokompozit seçilmiştir. Stronsiyumun sulu çözeltilerden uzaklaştırılması için, elde edilen adsorbanların stronsiyuma karşı adsorpsiyon davranışları ortam pH’ı, stronsiyum derişimi, sıcaklık, temas süresi ve adsorban dozajı gibi temel deneysel parametrelerin etkisi TFDT ile modellenerek incelenmiştir. Elde edilen adsorpsiyon verileri, son yıllarda kullanımı giderek önem arz eden yapay sinir ağları yaklaşımı ile yüksek güvenilirlik ile değerlendirilmiştir. Adsorpsiyon modelinin belirlenmesi için Langmuir, Freundlich ve Dubinin-Radushkevich izotermleri kullanılmış ve ilgili parametreler hesaplanmıştır. Ayrıca entalpi, Gibbs serbest enerji değişimi ve entropi gibi adsorpsiyon termodinamik parametreleri hesaplanmıştır. Sentezlenen manyetik nanobiyokompozit, Meriç nehri ve Van Gölü yüzey sularında stronsiyumun giderimi amacıyla adsorban olarak kullanılarak, Sr ve diğer ağır metallerin giderimi için uygunluğu incelenmiştir.