Poliakrilamit-lignin-hidroksiapatit kompozit yapılarının hazırlanması ve karakterizasyonu, BSA ve bazı radyoaktif metaller için adsorban özelliklerinin araştırılması

Abstract

Bu araştırmada Poliakrilamit (PAAm), Lignin (L) ve Hidroksiapatit (Hap) üç bileşenli PAAm-L-Hap (PLH) kompozit hazırlanmış ve FT-IR, TGA, SEM, XRD, BET-Porozite, şişme ve yüzey sıfır yük noktası analizleri ile karakterize edilmiştir. Kompozitin adsorban özellikleri Th4+ ve BSA (Bovine Serum Albümin) araştırılmıştır. Adsorban özellikler adsorpsiyonun pH, derişim, zaman (kinetik), sıcaklık (termodinamik), kütle ve iyonik şiddet değişimine bağlı değişimi ile incelenmiştir. Elde edilen veriler izoterm, kinetik ve termodinamik parametrelerin türetilebileceği grafiklere aktarılmış ve bu grafiklerin referans modellere uyumundan ilgili parametreler türetilmiştir. Adsorpsiyonu derişimle değişimi Th-232 ile sürekli radyoaktif dengedeki Ac-226, Bi-212, Pb-212 ve Tl-208 için de araştırılmıştır. PLH'nin Th4+ ve BSA adsorpsiyonu için tekrar kullanılabilirliği test edilmiştir..Elde edilen kompozit metaryelin FT-IR, TGA, SEM, XRD, BET-porozite ve SYN analizleri kompozit oluşumu ile ilgili kesin kanıtlar sunmuştur. Adsorpsiyonun izotermlerinin Giles sınıflandırmasındaki L veya H tipte olduğu görülmüştür. Bu durum, PLH'ın Th ve BSA'ya yüksek adsorpsiyon ilgisi olarak nitelendirilmiştir. Sonuç olarak bu araştırma kapsamında hazırlanan PLH kompozitinin sulu çözeltilerden metal iyonlarının ve proteinlerin uzaklaştırılmasında/geri kazanımında pratik ve ekonomik oluşu nedeniyle tercih edilebileceği kanısına varılmıştır.

In this study, the composite with three components [Polyacrylamide (PAAm) - Lignin (L) - Hydroxyapatite (Hap)]; PAAm-L-Hap (PLH) was prepared and characterized by FT-IR, TGA, SEM, XRD, BET-Porosity, Swelling and PZC analyses. The adsorptive features for Th4+ and BSA were investigated in view of its dependency on pH, concentration, time (kinetics), temperature (thermodynamics), mass and ionic strength. The obtained data were plotted for the derivation of parameters associated with isotherms, kinetics and thermodynamics; the parameters were then obtained from the compatibility of these depictions to the reference models. The adsorption dependence to concentration was also investigated for Th-232 and Ac-226, Bi-212, Pb-212 and Tl-208 in secular equilibrium with Th-232. The reusability of PLH was tested for the adsorption of Th4+ and BSA.The results of the FT-IR, TGA, SEM, XRD, BET-Porosity and PZC analyses provided certain proofs for the formation of the composite. The adsorption isotherms were of L or H type of the Giles classification. This was qualified as the high adsorption affinity of Th4+ and BSA to PLH.Consequently, the PLH composite prepared in this study should be considered as an economical and practical adsorbent for the removal/recovery processes of metal ions and proteins from aqueous solutions.