Bu çalışmada, zirkonyum esaslı metal-organik kafes (UiO-66) nanopartikülü solvotermal teknikle sentezlenmiş ve FT-IR, XRD, SEM, BET analizleri ve zeta potansiyeli ölçümleri ile karakterize edilmiştir. UiO-66 nanopartiküllerinin kristal viyole (CV) adsorpsiyonu için etkinliği incelenmiştir. CV giderme işlemi 30 dakikada dengeye ulaşmıştır ve sistem kimyasal reaksiyonları içeren yalancı-ikinci dereceden modelle tutarlıdır. Denge sonuçları Dubinin-Raduskevich izoterm modeliyle uyumludur. Maksimum tek katmanlı adsorpsiyon kapasitesi 998.18 mg g−1 olarak hesaplanmıştır. Çözelti pH'ı asidik olduğunda CV giderme oranının düşük olduğu ve adsorpsiyonda yüzey yükünün baskın olduğu sonucuna varılmıştır. Termodinamik analizde CV adsorpsiyon işlemi ekzotermik ve kendiliğinden gerçekleşmektedir. UiO-66'nın tekrar kullanılabilirliği araştırılmış ve 5 başarılı çevrimden sonra bile %80.04 CV giderimi elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, UiO-66 nanopartikülleri CV boyasının hızlı ve etkili bir şekilde giderilmesi için ümit verici bir potansiyele sahiptir.
In the present study, a zirconium-based metal-organic framework (UiO-66) nanoparticle was synthesized by solvothermal technique and characterized by FT-IR, XRD, SEM, BET analyses and zeta potential measurements. The effectiveness of UiO-66 nanoparticles for crystal violet (CV) adsorption was examined. CV removal process reached equilibrium in 30 min and the system was consistent with the pseudo-second-order model, which involves chemical reactions. The equilibrium results were compatible with the Dubinin-Raduskevich isotherm model. The maximum monolayer adsorption capacity was calculated as 998.18 mg g−1. It was deduced that CV removal rate was low when the solution pH was acidic, and surface charge was dominant in adsorption. In thermodynamic analysis, CV adsorption process is exothermic and spontaneous. The reusability of UiO-66 was investigated and 80.04% CV removal was obtained even after 5 successful cycles. According to the results, UiO-66 nanoparticles have a promising potential for rapid and efficient removal of CV dye.
The author is grateful to Sally Kareem Abdulrazzaq and Hülya Sena Erdinç for their kind supports.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Wastewater Treatment Processes |
Journal Section | Articles |
Authors | |
Early Pub Date | March 3, 2025 |
Publication Date | |
Submission Date | December 6, 2024 |
Acceptance Date | January 20, 2025 |
Published in Issue | Year 2025 Volume: 14 Issue: 2 |