Kromat kaplama suyundan Cr(VI)'nın karbon bazlı nanomalzeme içeren polimer içerikli membran ile transportu

Öz

Gerçekleştirilen çalışma ile kaplama sanayinde kromatlama prosesinde kullanılan ve çevre için oldukça toksik bir özelliğe sahip olan Cr(VI)’nın, kromat kaplama suyundan mekanik özellikleri ve geçirgenliği grafen oksitle modifiye edilerek arttırılmış polimer içerikli membran (GO/PIM) kullanılarak uzaklaştırılması sağlanmıştır. Sentezlenen grafen oksit TEM, SEM, IR, Raman, XRD ve XPS ile karakterize edilmiştir. Çalışmada, modifiye edilen membrandaki optimum grafen oksit miktarı belirlenmiş ve GO/PIM ile gerçekleştirilen deneylerde membran kullanım ömrü ve membranın mekaniksel kararlılığı araştırılmıştır. Sentezlenen GO/PIM kromat kaplama sularından Cr(VI) iyonlarının uzaklaştırılması ve arıtımı için oldukça seçici ve %96.83 gibi yüksek bir geri kazanım değeri elde edilmiştir. GO/PIM'in mekanik kararlılığının ve membran ömrünün artması ile yeni nesil membranların yakın gelecekte ülkemizde üretilebilir hale gelmesine ve bu membranların endüstriyel uygulamalarda kullanılabilirliğine yönelik bir araştırma gerçekleştirilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Grafen oksit,Polimer içerikli membran,Transport

The transport of Cr(VI) from chrome plating water by polymer inclusion membrane based carbon nanomaterial

Abstract

In this study we have implemented; Cr(VI), which is used in the chromate plating process in the plating industry and is highly toxic to the environment, has been removed from the chromate plating water by using an enhanced polymer inclusion membrane with modifiying graphane oxide (GO/PIM) which is increased mechanical structure and permeability of PIM. The synthesized graphene oxide was characterized by TEM, SEM, IR, Raman, XRD and XPS. In the study, the optimum amount of graphene oxide in the modified membrane was determined and the membrane lifetime and the mechanical stability of the membrane were investigated in GO/PIM experiments. It was obtained highly selective and a high recovery value of 96.83% for the removal of Cr(VI) ions from the chromate plating water with synthesized GO/PIM. This research contributes the production of new generates membranes in our country in the near feature with increasing of the mechanical stability and the membrane lifetime of the GO/PIM and on the usability of these membranes in industrial applications.

Keywords

• Graphane oxide,Polymer inclusion membrane,Transport

Kaynakça

1. Kaya A. Polimer İçerikli Membranlarda Kompleksometrik Yöntem Kullanılarak Cr(VI) Metal Katyonunun Taşınım Kinetiğinin İncelenmesi. Doktora Tezi, Pamukkale Üniversitesi, Denizli, Türkiye, 2014.
2. Pabby AK, Rizvi SSH, Sastre AM. Handbook of Membrane Seperations: Chemical, Pharmaceutical, Food, Andbiotechnological Applications. 2nd ed. New York, CRC Press, 2015.
3. Nghiem LD, Mornane P, Potter ID, Perera JM, Cattrall RW, Kolev SD. “Extractionand transport of metal ionsandsmallorganiccompoundsusingpolymerinclusionmembranes(PIMs)”. Journal of Membrane Science, 281, 7-41, 2006.
4. Almeida MIGS, Cattrall RW, Kolev SD. “Recent trends in extraction and transport of metal ions using polymer inclusion membranes (PIMs)”. Journal of Membrane Science, 415, 9-23, 2012.
5. Gonciaruk A, Althumayri K, Harrison WJ, Budd PM, Siperstein FR. “PIM-1/graphane composite: A combined experimental and molecular simulation study”. Microporous and Mesoporous Materials, 209, 126-134, 2015,
6. Kaya A, Onac C, Alpoguz HK, Agarwal S, Gupta VK, Atar N, Yilmaz A. “Reduced graphene oxide based a novel polymer inclusion membrane: transport studies of Cr(VI)”. Journal of Molecular Liquids, 219, 1124-1130, 2016.
7. Hummers WS, Offeman RE.“Preparation of Graphitic Oxide”, Journal of the American Chemical Society, 80, 1339-1339, 1958.
8. Onac C, Alpoguz HK, Yola ML, Kaya A. “Transport of melamine by a new generation of nano-material membranescontaining carbon nanotubes and determination with surface plasmon resonance” Innovative Food Science and Emerging Technologies, 45, 467-470, 2018.

9. Kaya A, Onac C, Alpoguz HK. “A novel electro-driven membrane for removal of chromium ions using polymer inclusion membrane under constant D.C. electric current”. Journal Hazardous Materials, 317, 1-7, 2016.
10. Yazıcı M, Tiyek İ, Ersoy MS, Alma MH, Dönmez U, Yıldırım B, Salan T, Karataş Ş, Uruş S, Karteri İ, Yıldız K. ”Modifiye hummers yöntemiyle grafen oksit (GO) sentezi ve karakterizasyonu”. Gazi University Journal of Science Part C, 4(2), 613-623, 2016.