Manyetik nanoparçacıkların sulardan ağır metal gideriminde kullanımı

Abstract

Manyetik nanoparçacıklar elektronik cihazlar, biyomedikal uygulamalar, mineral ayırma, ısı transfer uygulamaları vb. farklı alanlarda kullanılmaktadır. Son yıllarda manyetik nanoparçacıkların yüzey özellikleri ve çözeltiden kolay ayrılabilmesi nedeniyle, atıksulardan farklı kirleticilerin giderilmesinde adsorban madde olarak kullanımı artmaktadır. Bu çalışmada hidrotermal yöntemle üretilen Fe3O4 nanopartikülleri kullanılarak kesikli işletilen reaktörlerde farklı ortam şartlarında (temas süresi, adsorban dozu, pH, başlangıç ağır metal konsantrasyonu vb.) sucul ortamlardan nikel gideriminin incelenmesi hedeflenmiştir. Nanopartikül karakterizasyonu FT-IR, SEM analizleri ile aydınlatılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda 25 mg/L başlangıç nikel konsantrasyonuna sahip bir sucul ortamdan en yüksek nikel gideriminin, 40 dk temas süresinde, 125 rpm karıştırma hızında, 2 g/L nanoparçacık dozunda ve pH 9 değerindeki reaktörde %95.8 oranında sağlanabildiği tespit edilmiştir. Freundlich ve Langmuir izoterm deneyleri yapılmış ve korelasyon katsayıları sırasıyla %90.8 ve %91.2 olarak belirlenmiştir.

The magnetic nanoparticles have been used in different fields such as electronic devices, biomedical practices, mineral separation, heat transfer application etc. In recent years the usage of magnetic nanoparticles as an adsorbent for removal of various pollutants from wastewaters have been increased, because of surface properties and easy separation of materials from solution. In this study the investigation of nickel removal from aqueous solution using Fe3O4 nanoparticles synthesized by hydrothermal method at different conditions (contact time, adsorbent dose, pH, initial heavy metal concentration etc.) in batch reactors were aimed. Nanoparticle characterization was illuminated with FT-IR, SEM analysis. The experimental studies have shown that, the highest nickel removal was achieved as 95.8% from aqueous solution containing 25 mg/L initial nickel concentration at 40 minute contact time, 125 rpm shaking speed, 2 g/L nanoparticle dose and pH 9. Freundlich and Langmuir isotherm experiments were performed and correlation coefficients were determined as 90.8% and 91.2%, respectively.