Çapraz bağlı polimerlerin sentezi ve iyon seçimliliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu doktora tezi dört bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde, makroçaprazbağlayıcılar (MCR) sentezlenmiş ve sürenin polimerizasyonunda kullanılarak, çapraz bağlı polimerik mikroküreler sentezlenmiştir. Çapraz bağlayıcı olarak kullanılan MCR'lerin mol kütlelerine bağlı olarak polimer dönüşüm oram, çapraz bağlanma dereceleri ve denge şişme oranlan belirlenmiştir. İyon değiştirici reçinelerin sentezlenmesi için, dumanlı sülfürik asit (oleum) kullanılarak, çapraz bağlı polimerik mikrokürelere sülfo grupları takılmıştır. Polimerik ürünlerin karakterizasyonunda FTIR, NMR ve elementel analiz yöntemleri kullanılmıştır. İkinci bölümde, N-Vinil imidazol (N-VİM) ve çapraz bağlayıcı olarak etilenglikol dimetakrilat (EGDMA) kullanılarak, süspansiyon polimerizasyon yöntemiyle çapraz bağlı poli (etilenglikol dimetakrilat-N-vinil imidazol) [poli(EGDMA-N-VİM)] kopolimer mikroküreler sentezlenmiştir. Bu polimerin karakterizasyonunda FTIR, elementel analiz ve SEM yöntemlerinden yararlanılmıştır. Üçüncü bölümde, sentezlenen iyon değiştiricilerin Cr(III), Cu(II), Zn(II) ve K(I) metal iyonlarına karşı seçimlilikleri incelenmiş, seçimlilik sırasının Cr(III) > Cu(II) > Zn(II) > K(I) şeklinde olduğu belirlenmiştir. Dördüncü bölümde, poli(EGDMA-N-VİM) çapraz bağlı kopolimer mikrokürelerin Cr(III), Cu(II), Zn(II) ve K(I) metal iyonlarına karşı seçimlilikleri incelenmiş ve seçimliliğin Cu(II) > Zn(II) > Cr(III) > K(I) sırasında olduğu belirlenmiştir. Bu sonuçlar, reçinelerin iyon değişimi (toplam adsorpsiyon) özellikleri ile karşılaştırılmıştır.

In this Ph.D. thesis, there are four main parts. Firstly, macrocrosslinkers (MCR) were prepared and crosslinked polymeric microbeads was obtained by using these MCRs in polymerization of styrene. Equilibrium swelling ratios, crosslinking degree and ratio of polymer transformation were determined depending on molecular mass of the MCRs used as crosslinkers. In order to synthesis of ion-exchange resins, sulpho groups were attached by using oleum. FTIR, NMR, elemental analysis methods were used for the charactherization of polymeric products. In the second part, crosslinked poly(EGDMA-VIM) [poly(ethylenglycole dimethacrylate-N-vinyl imidazole)] copolymer microbeads was prepared with suspension polymerization method which was the ethylenglycole dimethacrylate (EGDMA) used as a crosslinker. The characterization of this copolymer was made by using FTIR, elemental analysis and SEM methods. Thirdly, affinity of synthesized ion-exchangers to Cr(III), Cu(II), Zn(II) ve K(I) metal ions was investigated and the order of affinity was found as Cr(III) > Cu(II) > Zn(II) > K(I), respectively. Finally, affinity of crosslinked poly(EGDMA-VIM) copolymer microbeads to Cr(III), Cu(II), Zn(II) ve K(I) metal ions was investigated and the order of affinity was found as Cu(II) > Zn(II) > Cr(III) > K(I), respectively. These results were compared with ion- exchange (total adsorption) properties of resins.