Karbonbazlı reçine organo kil nanokompozitler ile uranyum gideriminin araştırılması
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Nanobilim ve Nanomühendislik Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ARVIN SEHHATIGDIRI
Danışman: Ahmet Gürses
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Amaç: Uranyum, genellikle çevrede altı değerlikli formda bulunan zararlı bir radyoaktif elementtir ve nükleer endüstriyel faaliyetler aracılığıyla çevreye aşırı miktarda girebilir, bu nedenle uzaklaştırılması zorunlu hale gelmiştir. Bu çalışmanın temel amacı, Melamin Formaldehit köpük (MFK) ve Melamin formaldehit organo kil nanokompoziti köpük (MFKNKK) ile sulu çözeltilerden U(VI) iyonlarının adsorpsiyonunun adsorpsiyon kapasitesini ve başlangıç uranyum konsantrasyonu, adsorpsiyon süresi, adsorban dozajı, başlangıç pH ve sıcaklık gibi çeşitli değişkenlerin giderim oranı üzerine etkisini incelemektir. Yöntem: Bu çalışmada, melamin formaldehit köpük (MFK) ve melamin formaldehit organo kil nanokompozit köpük (MFKNKK) gibi iki yeni adsorban, termal işlem ile sertleştirilerek hazırlandı. Hazırlanan adsorbanların yapısal, kristalografik, tekstürel ve yüzey morfolojik karakterizasyonu, FTIR ve XRD gibi spektroskopik ve SEM ve HRTEM gibi mikroskopik teknikler kullanılarak yapıldı. Adsorpsiyon deneyleri gerçekleştirilerek, U(VI)'nin sulu çözeltideki denge konsantrasyonu, UV-Vis spektrofotometrik (433 nm'de) ve radyoaktivite ölçümleri olmak üzere iki farklı yolla belirlendi. Bulgular: Adsorpsiyon kinetiği ile ilgili sonuçlar, 90 dakikalık bir sürenin adsorpsiyon dengesine ulaşmak için yeterli olduğunu ve verilerin yalancı ikinci derece kinetik model ile uyumlu olduğunu gösterdi. İzoterm analizi, verilerin Tip III izotermi ve Halsey modeli ile uyumlu olduğunu ortaya koydu. Bu uyum, mevcut adsorpsiyon sistemi için elektrostatik ve kompleks oluşumu olmak üzere iki farklı adsorpsiyon mekanizmasını işaret etmektedir. MFK ve MFKNKK için izotermlerde ortaya çıkan, birinci ve ikinci bölgelere göre hesaplanmış adsorpsiyon izosterik entalpi ve entropi değerleri sırasıyla, 3,65 ve -51,02 kJ/mol ve 1,77 ve -67,28 J/mol olarak bulundu. Sonuç: Deneysel bulgular, hazırlanan MF köpük ve MF kil nanokompozit köpük adsorbanların oldukça etkili olduklarını ve U (VI)'yi sulu çözeltilerden etkili bir şekilde uzaklaştırmak için umut vaat eden bir alternatif sunduklarını göstermektedir. Bu adsorbanların kullanımı ile çevreye zararlı uranyumun etkin bir şekilde uzaklaştırılabileceği tespit edilmiştir. Bu çalışma, nükleer endüstriyel faaliyetlerin çevresel etkilerini azaltmak için kullanılabilecek yeni ve etkili bir yöntem sunmaktadır. Anahtar Kelimeler: Radyoaktif madde, Nanokompozit, Adsorpsiyon, Melamin formaldehit, Adsorban