Atık Sulardan Ağır Metallerin Adsorpsiyonunda Kitosan/ Hegzagonal Bor Nitrür Kompozitlerin Adsorban Olarak Kullanılabilirliğinin İncelenmesi

Abstract

Dünya çapında yaşanan ciddi çevre problemlerinden biri olan su kirliliği, canlı yaşamı ve doğal hayatın devamı için endişe kaynağıdır. Özellikle endüstriyel faaliyetler sonucunda atık sulara karışan bazı kirleticiler büyük tehlike oluşturmaktadır. Bu nedenle; söz konusu kirleticiler arasında yer alan ağır metallerin ve boyaların atık sulardan giderimi ilgi çekici bir konu haline gelmiştir. Bu çalışmada, hegzagonal bor nitrür (hBN) ve kitosan ile, adsorban olarak kullanılmak üzere kompozitler sentezlenmiştir. Kompozitler, kütlece yüzde olarak, kitosan ve hBN’ nin (k/hBN) k/hBN:100/0, k/hBN:75/25 ve k/hBN:50/50 oranlarında sentezlenmiştir. k/hBN kütlece yüzde oranı için 50/50’ den sonra, hBN oranının daha da artırılmasıyla (k/hBN:25/75) kararlı kompozitler elde edilmemiştir. Kompozitler taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Fourier dönüşümlü infrared spekroskopi (FTIR) ile analiz edilmiştir. Proje önerisinde, projenin amacı; kompozitlerin ağır metal (bakır ve civa) gideriminde kullanımı olarak belirlenmiş fakat; bakır (Cu(II)) adsorpsiyonu için yapılan çalışmalarda başarılı sonuçlar alınamaması ile, projenin B planı olan boyar madde giderimi üzerine çalışmalar yapılmıştır. Bu kapsamda, kompozitler, sulu çözeltilerden Reactive Blue 49 (RB 49) boyar maddesinin adsorpsiyonunda kullanılmıştır. Adsorpsiyon prosesleri üzerine pH, zaman, adsorban dozajı, boyar madde konsantrasyonu ve sıcaklık parametrelerinin etkileri çalışılmıştır. Sonuçlara göre; en yüksek giderimler k/hBN:100/0 ve k/hBN:75/25 kompozitleri için pH 4’ te, k/hBN:50/50 kompoziti için ise pH 3’ te elde edilmiştir. Prosesler 240 dakika temas süresi için takip edilmiştir. 0,3 g/L adsorban dozajında en yüksek adsorplama kapasitelerine ulaşıldığı belirlenmiştir. Adsorpsiyon prosesleri kinetik açıdan yalancı ikinci derece kinetik model ve partikül içi difüzyon model ve denge açısından Freundlich izoterm model ile uyumlu bulunmuştur. Termodinamik çalışmalarında, proseslerinin endotermik olduğu ve kendiliğinden gerçekleştiği görülmüştür. Sonuç olarak; k/hBN kompozitlerinin boyar madde gideriminde adsorban olarak kullanılabileceği belirlenmiştir.