Demir ile zenginleştirilmiş doğal zeolitler ile sulu çözeltilerden metil violet giderimi

Abstract

Bu çalışmada Fe3O4 kaplı klinoptiolit magnetit nanoparçacıklar Fe+2 ve Fe+3'ün kimyasal birlikte çöktürme yöntemi kullanılarak sentezlenmiştir. Kimyasal çöktürme yöntemi ile sentezlenen Fe3O4/Klinoptilolitin (Fe3O4- Z) nanoparçıkları ile sentetik olarak hazırlanan metil violet çözeltisinin giderimi araştırılmıştır. Bu giderimde Fe3O4'in magnetik özelliği ve klinoptilolitin boyar madde giderme kapasitesinde göz önüne alınmıştır. Fe3O4-Z magnetit nanoparçacıkların karakterizasyonu için Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM), Fourier Dönüşümlü Infrared Spektroskopisi (FTIR), X ışınları difraksiyonu (XRD) ve Elementel Analiz (EDS) cihazları kullanılmıştır. Bu sentezin amacı Fe3O4 magnetit yapının oluşturulması ve klinoptolitin Fe3O4 ile kaplanmasıdır. Sentezlenen ve karakterizasyonu yapılan nanoparçacıkların boyar madde giderim parametrelerinin belirlenmesi için optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmalar ile başlangıç pH (1-9), temas süresi (5-240) dakika, adsorbent miktarı (0,1-1,0) g ve boyar madde başlangıç konsantrasyonu (25-150 mg/L) olarak tanımlanmıştır. Çalkalama analizi ile yapılan deneylerde boyar madde çözeltilerinin başlangıç ve çözeltide kalan konsantrasyonları Ultraviole (UV) cihazı kullanılarak 579 nm dalga boyunda ölçülmüştür. Optimizasyon çalışmaları sonucunda pH 7, adsorpsiyon süresi 150 dakika olarak tespit edilmiştir. Sentezlenen parçacıklar ile boya giderim giderim yüzdeleri yaklaşık %92- %97 aralığında bulunmuştur.

In this study, Fe3O4 coated clinoptiolite magnetite nanoparticles Fe+2 and Fe+3 were synthesized using the chemical co-precipitation method. The removal of the methyl violet solution prepared with the nanoparticles of Fe3O4/Clinoptilolite (Fe3O4-Z) synthesized by chemical precipitation method was investigated. In this removal, the magnetic properties of Fe3O4 and clinoptilolite were considered in the dye removal capacity. For the characterization of Fe3O4-Z magnetite nanoparticles, scanning electron microscopy (SEM), fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and elemental analysis (EDS) devices were used. The purpose of this synthesis is the formation of the Fe3O4 magnetite structure and the coating of clinoptalite with this structure. Optimization studies were carried out to determine the dye removal parameters of the synthesized and characterized nanoparticles. The optimum conditions were determined by working within the range of pH 1-9, contact time between 5-240 minutes, adsorbent amount within the range of 0.1-1.0 g and initial dye concentration in the range of 25-150 mg/L. In the experiments conducted in the shaker, the starting and residual concentrations of the dyestuff solutions were measured at 579 nm wavelength using the ultraviolet visible (UV-vis) spectrophotometer. As a result of the optimization studies, pH was determined as 7 and adsorption time was determined as 150 minutes. The dye removal using the synthesized particles was found in the range of about 92% to about 97%.