Polivinilpirolidon Nanokompozitleri: Sentez, Karakterizasyon ve Adsorpsiyon Özellikleri
Hazırlayan: Ömer Lütfi Uyanık, Bahçeşehir Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi,
Çevre Mühendisliği Bölümü / Gökçen Eşiyok, İstanbul Kültür Üniversitesi, Mühendislik
ve Mimarlık Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü / Nurseli Uyanık, İstanbul Teknik
Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü
Proje Özeti:
Bu çalışmanın amacı; adsorban olarak kullanılmak üzere hazırlanan polimerik
nanokompozit yapıların özelliklerinin belirlenmesidir. Çalışmada, kozmetik sektöründe
çok kullanılan polivinilpirolidon (PVP) polimeri çapraz bağlı (PVPP) hale getirilerek
adsorpsiyon özellikleri incelendi. Adsorpsiyon kapasitesi çok düşük olan PVPP’den,
PVPP nanokompoziti (PVPPNK) sentezlenerek adsorpsiyon kapasitesinde artış
sağlandığı gözlendi. Hazırlanan örneklerin FTIR, DSC ve TGA karakterizasyonları
ile adsorpsiyon kinetiği çalışmaları ve adsorpsiyon termodinamiği incelemeleri
gerçekleştirildi.
Bu amaçla önce 92.6 ve 145 meşdeğer/100 g katyon değiştirme kapasiteli (KDK), iki
çeşit sodyum montmorillonit kili oktadesil amonyum klorür ile organokil haline getirildi,
sonra bu organokillerin % 5 ve % 10 oranlarında kullanıldığı PVPP nanokompozitleri
(PVPPNK) sentezlendi. Hazırlanan PVPPNK örneklerinin adsorpsiyon kapasitelerinin
sıcaklığa, boyar madde konsantrasyona ve adsorban miktarına bağlı değişimleri,
metilen mavisi adsorpsiyonu deneyleri ile incelendi.
Organokil yüzdesi ve KDK değerine bağlı olmak üzere 30 0C’daki adsorpsiyon
kapasitesinin 2-4 katına çıktığı, adsorban miktarı arttıkça adsorpsiyon kapasitesinin
düştüğü, ancak metilen mavisi konsantrasyonu arttıkça adsorpsiyon kapasitesinin
arttığı gözlenmiştir. Sıcaklığın etkisi incelendiğinde, sıcaklık arttıkça adsorpsiyon
kapasitesinin de arttığı belirlenmiştir. Deneysel sonuçların kinetik incelemesinde
yalancı ikinci dereceden kinetik denklemine uyduğu, Van’t Hoff eşitliğinden bulunan
ΔH0 değerinin 35.1 kJ/mol olması nedeniyle, bu adsorpsiyon prosesinin endotermik
olduğu bulunmuştur.