Sporopollen yüzeyde 2[(2hidroksinaftalin)metilenamino]piridin bileşiğinin immobilizasyonu ve metal uzaklaştırmada kullanımı

Abstract

Bu çalışmada öncelikle Sporopollen yüzeyine (Sp) 3-kloropropil-trimetoksisilan (CPTS) bileşiği modifiye edilerek tekli tabaka oluşturulmuştur. Modifiye sporopollen (Sp-CPTS)'in uç fonksiyonel grubuna, 2-[(2-hidroksinaftalin)metilenamino]piridin (HNMAP) bileşiğinin uygun fonksiyonel grubu kovalent yolla immobilize edilmiştir. Sentezlenen bileşik (Sp-CPTS-HNMAP) Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Fourier Dönüşümlü İnfrared spektrofotometre (FT-IR) analizleri yöntemi ile karakterize edilmiştir. Cr(VI) metal iyonlarının immobilize sporopollen üzerine adsorpsiyonu, farklı adsorban miktarları, pH, etkileşim süresi, çözelti konsantrasyonu ve sıcaklık gibi farklı parametrelerde incelenmiştir. Cr(VI) iyonunun adsorpsiyonu, Freundlich ve Langmuir izotermine göre yorumlanmıştır. Dubinin-Radushkevich adsorpsiyon izotermleri kullanılarak ortalama adsorpsiyon enerjisi hesaplanmıştır. Deneysel sonuçlardan Cr(VI) iyonlarının Sp-CPTS-HNMAP adsorbanı üzerine kimyasal olarak adsorplandığı sonucuna varılmıştır. İzoterm eşitlikleri kullanılarak entalpi değişimi (ΔH0), entropi değişimi (ΔS0) ve serbest enerji değişimi (ΔG0) değerleri tayin edilmiştir. Serbest enerji değişiminin (ΔGo) negatif olması reaksiyonun kendiliğinden meydana geldiğini gösterir. Entalpi değişimi (ΔH0) değerinin pozitif olması adsorpsiyon reaksiyonunun endotermik olduğuna işaret eder. Entropi degişimin pozitif olması sistemin entropisinin arttığını gösterir.

In this study, firstly 3-chloropropyl-trimethoxysilane (CPTS) compound was modified on the surface of Sporopollene (Sp) and single layer was formed. The appropriate functional group of 2 - [(2-hydroxynaphthalene) methylamino] pyridine (HNMAP) was immobilized covalently to the end functional group of the modified sporopollene (Sp-CPTS). The synthesized compound (Sp-CPTS-HNMAP) was characterized by the method of Scanning Electron Microscopy (SEM) and Fourier Transformed Infrared Spectrophotometer (FT-IR). Adsorption of Cr(VI) metal ions on immobilized sporopollene was investigated in different parameters such as different adsorbent amounts, pH, interaction time, solution concentration and temperature. Adsorption of Cr(VI) ion has been interpreted according to Freundlich and Langmuir isotherm. The average adsorption energy was calculated using Dubinin-Radushkevich adsorption isotherms. It was concluded that Cr(VI) ions were chemically adsorbed on Sp-CPTS-HNMAP adsorbentfrom experimental results. The enthalpy change (ΔH0), entropy change (ΔS0) and free energy change (ΔG0) values were determined by using isotherm equations. Negative free energy change (ΔG0) indicates that the reaction occurs spontaneously. A positive enthalpy change (ΔH0) value indicates that the adsorption reaction is endothermic. Positive change in entropy indicates that the entropy of the system has increased.