Aza-18-crown-6 modifiye karbon nanotüplerin sentezi, karakterizasyonu ve adsorpsiyon kapasitesinin belirlenmesi

Abstract

Karbon nanotüpler (CNT) olağanüstü eşsiz özellikleri sebebiyle keşfinden günümüze birçok uygulama alanı bulmuştur. Yüzeylerinde gerçekleştirilen kovalent modifikasyonlarla kimyasal ve fiziksel özellikleri geliştirilebilmektedir. Bu çalışma ile 1-aza-18-crown-6 modifiye karbon nanotüpler Steglich esterleşmesi ile sentezlenmiştir. Sentezlenen bileşik FTIR, 1H-NMR, 13C-NMR, TGA ve TEM yöntemleriyle karakterize edilmiştir. Elde edilen bileşiğin ve modifiye edilmemiş CNT bileşiğinin Fe3+, Mn2+, Co2+, Cr3+, Cu2+, Zn2+ metal iyonlarını adsobsiyonu incelenmiştir. Adsorpsiyon yüzdesi (% A.Y.), adsorpsiyon kapasitesi (qe), maksimum adsorpsiyon kapasitesi (qmax), adsorpsiyon denge sabiti (Kd), Serbest Gibbs Enerjisi (ΔGo) ve izoterm türü belirlenmiştir. Adsorpsiyon çalışmalarına göre, monoaza-18-crown-6 modifiye edilmiş çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT-CO-(MA-18-Crown-6)) bileşiği, tüm metal iyonlarını ham çok duvarlı karbon nanotüpten (MWCNT) çok daha iyi yüzdelerde adsorbe ettiği gözlenmiştir. MWCNT-CO-(MA-18-Crown-6) bileşiği, çözelti içindeki Fe3+ iyonlarının yaklaşık olarak tamamını (% 96.15) adsorbe etmiştir. Bu sonuçlar ışığında elde edilen MWCNT-CO-(MA-18-Crown-6) bileşiği metal iyonlarının sulu ortamlardan adsorpsiyonunda başarılı bir şekilde uygulanabileceği söylenebilir.