Cr(VI)'nın grafen oksit bazlı polimer içerikli membran ile uzaklaştırılması

Year 2018, Volume: 24 Issue: 7, 1343 - 1347, 28.12.2018

Canan Onaç Ahmet Kaya

Abstract

Gerçekleştirilen
çalışmada yeni nesil karbon bazlı nanomalzemelerden olan grafen oksit polimer
içerikli membranın (GO/PIM)yapısına ilave edilmiş ve sentezlenen bu yeni nesil
membran ile çevre için oldukça toksik bir özelliğe sahip olan Cr(VI) metali
donör fazdan akseptör faza taşınarak uzaklaştırılması sağlanmıştır. Cr(VI)'nın
yüksek toksisitesi ve kanserojenitesi bu bileşiği acilen kontrol edilmesi
gereken en tehlikeli metallerden biri yapmaktadır. Membran yapısına ilave
edilen grafen oksit, mevcut reaksiyon hız sabiti, geçirgenlik, akı ve geri
dönüşüm faktörü değerlerine etki ederek verilerde gözle görülür bir artışa
neden olmuştur. Modifiye edilen membran yapısındaki plastikleştirici etkisi
incelenmiş ve %99.044 gibi oldukça yüksek bir geri kazanım faktörü ile
Cr(VI)’nın transportu gerçekleştirilmiştir. İncelenen parametreler
doğrultusunda, GO/PIM bizlere daha geniş bir pH aralığında çalışma fırsatı
sunmaktadır. Modifiye membranın yüksek sıcaklıklarda kullanım kolaylılığı,
uygulanabilirliği, yüksek geçirgenlik ve akı değerleri önemli bir avantaj
sağlamaktadır. Oda sıcaklığının üzerindeki sıcaklıklarda GO/PIM membranının
yüksek transport verimi sağlaması modifiye edilen membanın termal karalılığının
ne derecede iyileştirildiğine dair bir kanıttır. Gerçekleştirilen
çalışma GO’in yeni nesil su arıtım teknolojileri için oldukça cazip, uygun ve
yenilikçi bir yaklaşım sunmaktadır.

Keywords

Nanomalzeme, Polimer içerikli membran, Toksisite

The removal of Cr(VI) through graphane oxide based polymer inclusion membrane

Abstract

In
this study, graphane oxide which is the new generation carbon-based
nanomaterials were added to the structure of polymer inclusion membrane
(GO/PIM) and Cr(VI) metal, which is highly toxic to the environment, was
removed,with this new generation synthesized membrane from the donor phase to
the acceptor phase. The high toxicity and carcinogenicity of Cr(VI) make this
compound one of the most alarming and urgent metals that must be controlled. Graphane oxide which was
added to the membrane structure caused a visible increase in the kinetic
results by affecting the rate constant, permeability, flux and recovery factor.
The effect of plasticizer was investigated in the modified membrane and the
removal of Cr(VI) ions was obtained with highly selective and a high recovery
value of 99.044%. In the direction of the parameters were examined, GO/PIM offers us the
opportunity to work in a wider range of pHs. The ease of use, applicability and
high permeability and flux values of the modified membrane at high temperatures
provide a significant advantage. The high transport efficiency of the GO/PIM
membrane at temperatures above room temperature is an evidence of how far the
thermal stability of the modified membrane has improved.The present study
presents a very attractive, appropriate and innovative approach to GO's new
generation of water treatment technologies.

Keywords

Nanomaterial, Polymer inclusion membrane, Toxicity

References

• Kaya A. Polimer İçerikli Membranlarda Kompleksometrik Yöntem Kullanılarak Cr(VI) Metal Katyonunun Taşınım Kinetiğinin İncelenmesi. Doktora Tezi, Pamukkale Üniversitesi, Denizli, Türkiye, 2014.
• Nghiem LD, Mornane P, Potter ID, Perera JM, Cattrall RW andKolev SD. “Extractionand transport of metal ionsandsmallorganiccompoundsusingpolymerinclusionmembranes (PIMs)”. Journal of MembraneScience, 281(1), 7-41, 2006.
• Almedia MIGS, Cattrall RW, Kolev SD. “Recent trends in extraction and transport of metal ions using polymer inclusion membranes (PIMs)”. Journal of MembraneScience, 415, 9-23, 2012.
• Kolev SD, Worsfold P, Townshend A, Poole C. "Liquid membranes". In Encyclopedia of AnalyticalScience, Amsterdam, Netherlands, Elsevier, 531, 2005.
• Cattrall RW. ChemicalSensors. Oxford Science Publications, Oxford, UK, 1997.
• PereiraN, St John A, Cattrall RW, Perera JM, Kolev SD. “Influence of thecomposition of polymerinclusionmembranes on theirhomogeneityandflexibility”. Desalination, 236, 327-333, 2009.
• Nowak L, Regel-Rosocka M, Marszalkowska B, Wisniewski M. “Removal of Zn(II) fromchlorideacidicsolutionswithhydrophobicquaternarysalts”. PolishJournalof ChemicalTechnology, 12, 24-28, 2010.
• Kaya A, Onac C, Alpoguz HK. “A novelelectro-drivenmembraneforremoval of chromiumionsusingpolymerinclusionmembraneunderconstant D.C. electriccurrent”. Journal of HazardousMaterials, 317, 1-7, 2016.
• Onac C, Kaya A, Yola ML, Alpoguz HK. "Determination of Tobramycin by SquareWave Voltammetry from Milk Sample through the Modifeid Polymer Inclusion Membrane with Reduced Graphane Oxide". ECS Journal of Solid State Science and Technology, 6(12),152-155, 2017.
• Onac C, Kaya A, Yola ML, Alpoguz HK "Transport of melamine by a new generation of nano-material membranes containing carbon nanotubes and determination with surface plasmon resonance". Innovative Food Science and Emerging Technologies, Article In Press, (doi.org/10.1016/j.ifset.2017.07.003) 2018.
• Onac C, Kaya A, Alpoguz HK, Yola ML, Eriskin S, Atar N, Sener I. "Recovery of Cr(VI) by using a novel calix[4] arene polymeric membrane with modified graphene quantum dots". International Journal of Environmental Science Technology, 14, 2423-2434, 2017.
• Onac C, Kaya A, Sener I, Alpoguz HK. "An Electromembrane Extraction with Polymeric Membrane under Constant Current for the Recovery of Cr(VI) from Industrial Water". Journal of the Electrochemical Society, 165(2), 76-80, 2018.