Alternatif bir adsorban olarak kitosan/hegzagonal bor nitrür kompozitlerinin sentezi ve Reactive Blue 49 boyar maddesinin adsorpsiyonunda kullanımı

Abstract

Yapılan çalışmada, adsorban olarak kullanmak amacıyla, kitosan ve hegzagonal bor nitrür (hBN) kullanılarak farklı bileşimlere sahip kompozitler sentezlenmiş ve bu kompozitler sulu çözeltilerden Reactive Blue 49 (RB 49) boyar maddesinin adsorpsiyonunda kullanılmıştır. Kompozitlerin bileşiminde bulunan kitosan ve hBN’ nin kütlece yüzde oranı olarak, kitosan/hegzagonal bor nitrür (k/hBN) için k/hBN:100/0, k/hBN:75/25 ve k/hBN:50/50 oranlarında kompozitler sentezlenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Fourier dönüşümlü infrared spekroskopi (FTIR) analizleri ile kompozitler karakterize edilmiştir. Sentezlenen kompozitler ile gerçekleştirilen adsorpsiyon proseslerine ait pH, zaman, adsorban dozajı, boyar madde konsantrasyonu ve sıcaklık parametreleri çalışılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre; en yüksek giderimlerin k/hBN:100/0 ve k/hBN:75/25 kompozitleri için pH 4’ te, k/hBN:50/50 kompoziti için ise pH 3’ te gerçekleştiği belirlenmiştir. Adsorpsiyon prosesleri 240 dakika boyunca takip edilmiştir. Kompozitlerin 0,3 g/L adsorban dozajında en yüksek adsorplama kapasitesine sahip olduğu belirlenmiştir. Adsorpsiyon prosesleri kinetik açıdan incelendiğinde, prosesler yalancı ikinci derece kinetik model ve partikül içi difüzyon modeli ile uyumluluk göstermiştir. Adsorpsiyon dengesi araştırmalarında, prosesler Freundlich izoterm modeli ile açıklanmıştır. Termodinamik incelemelerde ise; adsorpsiyon proseslerinin endotermik olduğu ve kendiliğinden gerçekleştiği görülmüştür. Sonuç olarak; farklı bileşimlerde sentezlenen k/hBN kompozitlerinin sulu çözeltilerden RB 49 boyar maddesinin adsorpsiyonunda kullanılabileceği belirtilmiştir

In this study, composites with different compositions were synthesized using chitosan and hexagonal boron nitride (hBN) to use as an adsorbent, and these composites were used in the adsorption of Reactive Blue 49 (RB 49) dye from aqueous solutions. Composites were synthesized for chitosan/hexagonal boron nitride (c/hBN) at the ratios of c/hBN:100/0, c/hBN:75/25 and c/hBN:50/50 as the percent by mass of chitosan and hBN in the composition of the composites. Composites were characterized with scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis. The pH, time, adsorbent dosage, dye concentration and temperature parameters of the adsorption processes studied with the synthesized composites. According to the results; the highest removals were obtained at pH 4 for c/hBN:100/0 and c/hBN:75/25 composites, and at pH 3 for c/hBN:50/50 composite. Adsorption processes were followed for 240 minutes. It was determined that the composites had the highest adsorption capacity at 0.3 g/L adsorbent dosage. When the adsorption processes were examined in terms of kinetics, the processes showed compatibility with the pseudo second order and the intraparticle diffusion model. In adsorption equilibrium studies; the processes are explained by the Freundlich isotherm model. In thermodynamic studies; it has been determined that the adsorption processes are endothermic and occur spontaneously. As a result; it has been stated that c/hBN composites synthesized in different compositions can be used in the adsorption of RB 49 dye from aqueous solutions.