Karbon nanotüp bazlı adsorbentlerin kullanılmasıyla sulu çözeltiden herbisit (Dikuat dibromür) giderimi

Abstract

Bu çalışmada, atık sularda yaygın olarak bulunan ve toksik bir herbisit olan dikuat dibromürün sulu çözeltiden, karbon nanotüp bazlı adsorbentler üzerine adsorpsiyonu incelenmiştir. İlk olarak okside edilmiş çok duvarlı karbon nanotüp (OMWCNT), manyetik okside edilmiş çok duvarlı karbon nanotüp (OMWCNT-Fe3O4) ve manyetik okside edilmiş çok duvarlı karbon nanotüp-κ-karagenan (OMWCNT-κ-karagenan-Fe3O4) nanokompozit adsorbentleri hazırlanmıştır. Temas süresinin, başlangıç herbisit konsantrasyonunun ve sıcaklığın adsorpsiyon prosesi üzerine etkisi araştırılmış ve bu parametre değerlerinin arttırılmasıyla karbon nanotüp bazlı adsorbentlerin adsorbe ettiği herbisit miktarında bir artış meydana gelmiştir. Çalışılan tüm sistemlerde 300 dakikalık temas süresi sonunda adsorpsiyon dengesine ulaşılmıştır. Deneysel adsorpsiyon kinetiği verilerinin psödo-birinci mertebe, psödo-ikinci mertebe ve Elovich kinetik modelleriyle uyumları incelenmiş ve dikuat dibromür herbisitinin karbon nanotüp bazlı adsorbentler üzerine adsorpsiyonunda deneysel kinetik verilerin psödo-ikinci mertebe kinetik modelini takip ettiği bulunmuştur. 25, 35 ve 45 °C'de elde edilen deneysel izoterm verileri en iyi uyumu Langmuir izoterm modeli ile göstermiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda, en yüksek dikuat dibromür adsorpsiyon kapasitesine sahip adsorbentin OMWCNT olduğu görülmüştür. 25 °C'de maksimum dikuat dibromür adsorpsiyon kapasite değerleri OMWCNT için 16,09x10-5 mol.g-1, OMWCNT-Fe3O4 için 5,784x10-5 mol.g-1 ve OMWCNT-κ-karagenan-Fe3O4 için 2,954x10-5 mol.g-1 olarak bulunmuştur. Termodinamik çalışmaların sonuçları adsorpsiyon proseslerinin istemli, kendiliğinden gerçekleşen ve endotermik olduğunu göstermiştir.