TR2022007799A2 - Manyetik-Fotokatalitik m-[poli(etilenglikoldimetakrilat-2-vinilpiridin)]-TiO2 Polimer Martisli Kompozit Partiküllerinin Tekstil Atık Sularının Arıtılmasında Kullanımı - Google Patents
Manyetik-Fotokatalitik m-[poli(etilenglikoldimetakrilat-2-vinilpiridin)]-TiO2 Polimer Martisli Kompozit Partiküllerinin Tekstil Atık Sularının Arıtılmasında KullanımıInfo
- Publication number
- TR2022007799A2 TR2022007799A2 TR2022/007799A TR2022007799A TR2022007799A2 TR 2022007799 A2 TR2022007799 A2 TR 2022007799A2 TR 2022/007799 A TR2022/007799 A TR 2022/007799A TR 2022007799 A TR2022007799 A TR 2022007799A TR 2022007799 A2 TR2022007799 A2 TR 2022007799A2
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- polymer
- magnetic
- composite particles
- tio2
- photocatalytic
- Prior art date
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 24
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 title claims abstract description 12
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 19
- 239000010918 textile wastewater Substances 0.000 title description 3
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 26
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229920013657 polymer matrix composite Polymers 0.000 claims description 20
- 239000011160 polymer matrix composite Substances 0.000 claims description 20
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 13
- DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 4-bromo-1,1,1-trifluorobutane Chemical compound FC(F)(F)CCCBr DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Substances CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 2-vinylpyridine Chemical compound C=CC1=CC=CC=N1 KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 claims description 8
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 claims description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 6
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 5
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 4
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- -1 Ethylene Glycolylmethacrylate Chemical compound 0.000 description 3
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 2
- 238000001362 electron spin resonance spectrum Methods 0.000 description 2
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 2
- 238000000696 nitrogen adsorption--desorption isotherm Methods 0.000 description 2
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FRIBMENBGGCKPD-UHFFFAOYSA-N 3-(2,3-dimethoxyphenyl)prop-2-enal Chemical compound COC1=CC=CC(C=CC=O)=C1OC FRIBMENBGGCKPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OZAIFHULBGXAKX-VAWYXSNFSA-N AIBN Substances N#CC(C)(C)\N=N\C(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-VAWYXSNFSA-N 0.000 description 1
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004435 EPR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- UPIWXMRIPODGLE-UHFFFAOYSA-N butyl benzenecarboperoxoate Chemical compound CCCCOOC(=O)C1=CC=CC=C1 UPIWXMRIPODGLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000002122 magnetic nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920002102 polyvinyl toluene Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 1
- 238000010558 suspension polymerization method Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- ZTWTYVWXUKTLCP-UHFFFAOYSA-N vinylphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)C=C ZTWTYVWXUKTLCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/063—Titanium; Oxides or hydroxides thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/74—Iron group metals
- B01J23/745—Iron
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/06—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
- B01J31/069—Hybrid organic-inorganic polymers, e.g. silica derivatized with organic groups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/58—Fabrics or filaments
- B01J35/59—Membranes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
- C02F1/488—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields for separation of magnetic materials, e.g. magnetic flocculation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/308—Dyes; Colorants; Fluorescent agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/30—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the textile industry
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/10—Photocatalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Buluş, tekstil sektöründe ortaya çıkan atık suların arıtılmasında kullanılmak üzere geliştirilen manyetik ve fotokatalitik özellikte polimer martisli kompozit partiküller ile ilgilidir.
Description
TARIFNAME Manyetik-Fotokatalitik m-[poli(etilenglikoldimetakrilat-2-vinilpiridin)]-Ti02 Polimer Martisli Kompozit Partiküllerinin Tekstil Atik Sularinin Aritilmasinda Kullanimi Teknik Alan Bulus, tekstil sektöründe ortaya çikan atik sularin aritilmasinda kullanilmak üzere gelistirilen manyetik ve fotokatalitik özellikte polimer martisli kompozit partiküller ile Teknigin Bilinen Durumu Tekstil endüstrisinde atik sularin aritilmasi amaciyla filtrasyon, çöktürme, adsorpsiyon gibi çesitli yöntemler kullanilmaktadir. Söz konusu yöntemlerin bazilari hizli bir sekilde boyarmaddeleri sudan uzaklastirmaktadir ancak istenilen verimin saglanmasi konusunda yetersiz kalmaktadir. Ayrica boyarmaddelerin sadece fiziksel olarak aritilmasi ikincil bir kirlilik olusumuna sebebiyet verebilmektedir. Teknigin bilinen durumuna yönelik gerçeklestirilen patent ve literatür arastirmasinda saptanan dokümanlar asagida özetlenmistir. TR 2019/15938 basvuru numarali patent basvurusunda, organik boyarmaddelerin dekolorizasyon-degredasyonunda kullanilmak üzere gelistirilmis bir polimer kompozit ve söz konusu polimer kompozitin üretim yöntemi açiklanmaktadir. Dokümana göre polimer kompozit; etiIen-glikoI-dimetakrilat, manyetit, benzoil peroksit, veya 2,2-bis azo butironitril, polivinil alkol, tolüen ve titanyum dioksit esasli fotokatalizör ve vinil fosfonik asit içermektedir. Ancak vinil piridin (VP) içerigine iliskin bir açiklama mevcut degildir. CN109206554 A yayin numarali Çin patent basvurusu, iyon baskili polimer malzeme, bahsi geçen malzemenin hazirlama yöntemi ve uygulamasi ile ilgilidir. Ancak dokümanda, spesifik olarak m-[poli(etilenglikoldimetakrilat-2-vinilpiridin]-Ti02 polimer matrisli kompozit üretimine ve bu sekilde tekstil atik sularinin aritilmasina dair açiklama bulunmamaktadir. Sonuç olarak, yukarida anlatilan olumsuzluklardan dolayi ve mevcut çözümlerin konu hakkindaki yetersizligi nedeniyle ilgili teknik alanda bir gelistirme yapilmasi gerekli kilinmistir. Bulusun Kisa Açiklamasi Mevcut bulus, yukarida bahsedilen gereksinimleri karsilayan, tüm dezavantajlari ortadan kaldiran ve ilave bazi avantajlar getiren, manyetik ve fotokatlitik özellikteki polimer matrisli kompozit partiküller ile ilgilidir. Bulusun ana amaci, tekstil endüstrisinde, boyarmaddelerin squ çözeltiden adsorpsiyon ve dekolorizayon yöntemlerinin birlikte kullanilmasiyla hizli, kolay, toksik olmayan, yüksek verimli ve ikinciI bir kirIiIige sebep vermeden aritiImasi için kuIIIaniImak üzere manyetik ve fotokatlitik özellikteki polimer matrisli kompozit partiküller elde etmektir. Söz konusu partiküller, manyetik alana duyarli olduklari için harici bir miknatis yardimi ile sulu çözeltiden kolaylikla uzaklastirilabilmektedir. Bulusun yapisal ve karakteristik özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen detayli açiklama sayesinde daha net olarak anIasiIacaktir ve bu nedenle degerlendirmenin de bu detayli açiklama göz önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir. Bulusun Anlasilmasina Yardimci Olacak Sekiller Sekil 1,de bulusa konu olan polimer matrisli kompozit partiküllere iliskin FTIR spektroskopi verilmektedir. Sekil 2ide polimer matrisli kompozit partiküllerin manyetik aIana karsi yogunluk grafigi verilmektedir. Sekil 3*te N2 adsorpsiyon-desorpsiyon izotermi verilmektedir. Sekil 4*te polimer matrisli kompozit partiküllerin ortalama gözenek çapi dagilimi verilmektedir. Sekil 5*te polimer kompozitIerin XRD görüntüleri verilmektedir. Sekil Gida polimer matrisli kompozit malzeme içerisinde bulunan kristal fazlarin dagilimi verilmektedir. Sekil 7,de SEM görünümü verilmektedir. Bulusun Detayli Açiklamasi Bu detayli açiklamada, bulusa konu olan polimer matrisli kompozit partiküllerin tercih edilen yapilanmalari, sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik olarak açiklanmaktadir. Bulus, tekstil sektöründe ortaya çikan atik sularin aritilmasinda kullanilmak üzere gelistirilen manyetik ve fotokatalitik özellikte polimer martisli kompozit partiküller ile ilgilidir. Bulus konusu partiküller, Etilenglikoldimetakrilat (EGDMA), Vinil piridin (VP), Polivinil Alkol (PVA), Toluen, Manyetit (Fe304), TIOz ve Benzoil Peroksit içermektedir. Bulusa konu olan polimer martisli kompozit partikül içeriginde agirlikça % 35-40 araliginda Etilenglikoldimetakrilat (EGDMA), % 15-20 araliginda Vinil piridin (VP), % bulunmaktadir. Bulusun bir uygulamasinda, polimer martisli kompozit partikül içeriginde agirlikça tercihen % , % 0,92 Benzoil Peroksit bulunmaktadir. Polimer martisli kompozit partikül üretim yönteminde, m-poli(EGDMA-VP)]-Ti02 sentezi süspansiyon polimerizasyon yöntemi ile gerçeklesmektedir. Söz konusu yöntemde, ilk olarak, tercihen 50 mL saf suda çözünene kadar manyetik karistiricili isiticida karistirilmakta ve dispersiyon fazi hazirlanmaktadir. Bir sonraki islem adiminda, organik fazi hazirlamak amaciyla, tercihen 10 mL toluen (gözenek yapici) içine 0,1 gram benzoil peroksit (baslatici) eklenmekte ve karistirilmaktadir. Bu islem adiminda da tercihen isiticili manyetik karistirici kullanilmaktadir. Daha sonra tercihen 4,16 mL çapraz baglayici Etilenglikoldimetakrilat (EGDMA) ve monomeri eklenmektedir. Ardindan, tercihen pyrex camdan yapilmis kapali silindirik polimerizasyon reaktörüne sirasiyla dispersiyon fazi, Fe304, TI02 ve organik faz eklenmekte ve manyetik karistirici ile karistirilmaktadir. Polimerizasyon reaktöründe reaksiyon sicaliklikta 4-12 saat gerçeklestirilmektedir. Reaksiyon sonunda sentezlenen polimer matrisli kompozit partikül çökmesi beklenmekte (tercihen su-etil alkol karisiminda yikanarak bekletilerek) ve dispersiyon fazi süzülmektedir. Bu asamada, tercihen vakum etüv kullanilmakta olup, tercihen 48 saat boyunca sicaklikta kurutma uygulanmaktadir. Bulusta EtiIenglikoldimetakrilatin (EGDMA) çapraz baglayici, Vinil piridinin (VP) ise monomer olarak kullanilmasi sayesinde, polimer partüküller ag yapili gözenekli ve genis bir yüzey alanina sahip olmaktadir. Fotokatalizör olarak TI02 kullanilmakta olup, adsorpsiyon isleminden sonra çözeltide boyarmaddelerin kalmasi saglanmaktadir. Bu sayede % 100,e yakin bir giderim saglanmis olmakta ve ayni zamanda ikincil kirliligin önüne geçilmektedir. Ek olarak, Fe304 polimere baglanarak polimer matrisli kompozit partiküllerin manyetik alana duyarli olmasi saglanmaktadir. Polimerler partikül manyetik alana duyarli olmalari ile adsorpsiyon ve dekolorizasyon sonrasinda harici bir miknatis yardimi ile sulu çözeltiden kolaylikla uzaklastirilmaktadir. Bulusun bir uygulamasinda, baslatici olarak benzoil peroksit yerine AIBN(2,2- bisazobutironitril), benzoyl peroxide, Cumene hydroperoxide, Di-tert-butyl Peroxide, butilperbenzoat kullanilabilmektedir. Sentezlenen partiküllerin reaksiyona girmemis monomerler ve çözücülerden aritilmasi için etil alkol yerine saf su kullanilabilmektedir. Bulusta ayrica, Etilenglikoldimetakrilat (EGDMA) yerine Divinil benzen, Toluen yerine Polimer matrisli kompozit partiküllerde bulunan baglarin durumu hakkinda bilgi vermek ve yapiyi aydinlatmak için FTIR spektroskopisi kullanilmaktadir. IR spektroskopisinin temeli, kizil ötesi bölgedeki isinlarin molekülün titresim hareketleri tarafindan sogrulmasina dayanmaktadir. Sekil 1,de bulusa konu olan polimer matrisli kompozit partiküllere iliskin FTIR spektroskopi verilmektedir. 1714 om'1 de bulunan kuvvetli pik etilenglikoldimetakrilattaki ester grubunda bulunan C:O bagini ifade etmektedir. 1141 cm'1lde bulunan pik ayni ester grubundaki C-O bagini tanimlamaktadir. 1698 cm1, C=C ve C-N baglarini tanimlamaktadir. 2949 cm'" de bulunan pik C-H gerilmelerini ifade etmektedir. Polimer matrisli kompozit partiküllerin manyetik özelliklerini belirlemek amaciyla elektron spin rezonanas yöntemi (ESR) kullanilmistir. ESR yönteminin temeli mikrodalga frekanslari kullanilarak malzemede bulunan çiftlenmemis elektronlarin uyarilmasidir. ESR spektrumu mikrodalganin frekansi sabit tutularak ve manyetik alan siddeti degistirilerek olusturulmaktadir. Polimer matrisli kompozit partiküllerin manyetik alana karsi yogunluk grafigi Sekil 2'de verilmistir. Manyetik özellige sahip malzemeler manyetik alana konulduklari zaman miknatislanirlar. g faktörü spin hareketlerinin miknatislanmaya katkisini ifade eden faktördür. h.' Planck sabitini (6.626x10'27 erg/s) in Frekansi (Verilerden Bak Hz) Hr. Manyetik alan rezonansini ifade etmektedir. Bir malzemenin tanimlanmasi için 9 faktörü önemlidir. Polimer matrisli kompozit partiküllere manyetik özellik kazandiran Fe304 manyetik nanopartiküllerdir. Fe304 partiküllerinin yapisinda Fe2+ ve Fe3+ iyonlari vardir. Oda sicakliginda Fe3+ iyonlari ESR spekturumunda kolayca gözlemlenebilirler. Literatürde Fe3+ iyonlari için düsük spin komplekslerinde g faktörü 1,4-3 araliginda, yüksek spin kompleksleri için 9 faktörü 2-9,7 araligindadir. Bulus kapsaminda sentezlenen polimer matrisli kompozit [m-poli(EGDMA-2- VP)]-Ti02 partikülleri için 9 faktörü 3,79ldur ve bu malzemenin manyetik özellikte oldugunu ifade etmektedir. Polimer matrisli kompozit partiküllerin spesifik yüzey alani BET analizi ile belirlenmistir. Sekil 3*te görülen N2 adsorpsiyon-desorpsiyon izotermi tip-IV izoterm olarak siniflandirilmaktadir ve 0,58-08 araligindaki bölgede kilcal yogunlasma söz konusudur ve bu mezo gözenek boyutlarinin dagiliminin tek formlulugunu ifade etmektedir. Polimer matrisli kompozit partiküllerin ortalama gözenek çapi dagilimi sekil 4*te verilmektedir. IUPAC*in siniflandirmasina göre çapi 50 nm*den büyük olan gözenekler makro gözenekler, 2-50 nm araliginda olan gözenekler mezo gözenekler ve 2 nm*den küçük olan gözenekler mikro gözeneklerdir. Gözenek boyutlari 2,38-4,19 nm araligindadir. Bu partiküllerin mezo gözenekler içerdigini ifade etmektedir. Sentezlenen polimer partiküllerde bulunan kristal formlarin içerigini belirlemek için X- ray difraksiyon (XRD) analizi gerçeklestirilmistir. XRD ölçümleri Rigaku Ultima-IV marka cihazda oda sicakliginda 26 = 20° - 70° araliginda, 17dk tarama hizinda gerçeklestirilmistir. Sentezlenen polimer kompozitlerin XRD görüntüleri Sekil 5*te verilmistir. 20 : 25°de görülen TiO 2*ye ait en güçlü pik TiOglnin anataz formuna aittir ve bu durum polimer kompozitin yapisinda bulunan TiOglnin baskin olarak anataz fazinda oldugunu ifade etmektedir. Anataz fazi fotokatalitik aktivitesi en iyi olan faz olmasi sebebiyle yapida olmasi istenen fazdir. Anataz fazina ait diger piklerin ise 26 = 37 °- bulunan piklerin ise Fe304,e ait oldugu belirlenmis ve bu sayede yapidaki Fe304*ün varligi kanitlanmistir. Sekil Gida polimer matrisli kompozit malzeme içerisinde bulunan kristal fazlarin dagilimi verilmistir. Yapidaki kristallerin °A›51,ini TI02 (Anataz), %4,6,sini Ti02 (Rutil) ve Polimer partiküllerin yüzey görüntüleri taramali elektron mikroskobu ile alinmistir. Polimer partiküller mikro boyutlarda ve küresel formdadir. Sekil 7,de SEM görünümü verilmektedir. TR TR TR TR TR
Claims (1)
1.ISTEMLER . Tekstil sektöründe ortaya çikan atik sularin aritilmasinda kullanilmak üzere, EtiIenglikoldimetakrilat, Polivinil Alkol, Toluen, Fe304, Benzoil Peroksit ihtiva eden manyetik ve fotokatalitik özellikte polimer martisli kompozit partikül olup, özelligi; Vinil piridin içermesidir. Istem 1,e uygun bir polimer martisli kompozit partikül olup, özelligi; agirlikça % Istem 1,e uygun bir polimer martisli kompozit partikül olup, özelligi; agirlikça bulunmaktadir. . Bir polimer martisli kompozit partikül üretim yöntemi olup, özelligi; Polivinil Alkolün saf suda çözünene kadar manyetik karistiricili isiticida karistirilmasi ile dispersiyon fazinin hazirlanmasi, Toluen içine benzoil peroksit eklenerek organik fazi hazirlanmasi, Etilenglikoldimetakrilat ve Vinil piridin eklenmesi, Dispersiyon fazi, Fe304, Ti02 ve organik fazin karistirilmasi ve reaksiyonun gerçeklestirilmesi, Reaksiyon sonunda sentezlenen polimer matrisli kompozit partikül çökmesi ve dispersiyon fazinin süzülmesi, Reaksiyona girmemis monomer ve çözücülerin uzaklastirilmasi, Elde edilen polimer matrisli kompozit partiküllerin kurutulmasi islem adimlarini içermesidir. TR TR TR TR TR
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TR2022/007799A TR2022007799A2 (tr) | 2022-05-13 | 2022-05-13 | Manyetik-Fotokatalitik m-[poli(etilenglikoldimetakrilat-2-vinilpiridin)]-TiO2 Polimer Martisli Kompozit Partiküllerinin Tekstil Atık Sularının Arıtılmasında Kullanımı |
| PCT/TR2022/050493 WO2023219581A1 (en) | 2022-05-13 | 2022-05-26 | Use of magnetic and photocatalytic m-[poly(ethyleneglycol imethacrylate-2-vinylpyridine)]-tio2 polymer matrix composite particles in the treatment of textile waste water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TR2022/007799A TR2022007799A2 (tr) | 2022-05-13 | 2022-05-13 | Manyetik-Fotokatalitik m-[poli(etilenglikoldimetakrilat-2-vinilpiridin)]-TiO2 Polimer Martisli Kompozit Partiküllerinin Tekstil Atık Sularının Arıtılmasında Kullanımı |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TR2022007799A2 true TR2022007799A2 (tr) | 2022-06-21 |
Family
ID=84046715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TR2022/007799A TR2022007799A2 (tr) | 2022-05-13 | 2022-05-13 | Manyetik-Fotokatalitik m-[poli(etilenglikoldimetakrilat-2-vinilpiridin)]-TiO2 Polimer Martisli Kompozit Partiküllerinin Tekstil Atık Sularının Arıtılmasında Kullanımı |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| TR (1) | TR2022007799A2 (tr) |
| WO (1) | WO2023219581A1 (tr) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104624175B (zh) * | 2015-02-13 | 2017-02-01 | 厦门大学 | 一种纳米磁性吸附剂及其制备方法 |
| EP3359289B1 (en) * | 2015-10-05 | 2020-08-12 | Universidad Del Pais Vasco Euskal Herriko Unibertsitatea | Method for preparing composite particles comprising a magnetic core and a photocatalytically active coating, and composite particles obtainable by said method |
-
2022
- 2022-05-13 TR TR2022/007799A patent/TR2022007799A2/tr unknown
- 2022-05-26 WO PCT/TR2022/050493 patent/WO2023219581A1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023219581A1 (en) | 2023-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Luo et al. | Non-toxic chitosan-based hydrogel with strong adsorption and sensitive detection abilities for tetracycline | |
| Sharma et al. | Titania modified gum tragacanth based hydrogel nanocomposite for water remediation | |
| Zhou et al. | Preparation and characterization of nano-TiO2/chitosan/poly (N-isopropylacrylamide) composite hydrogel and its application for removal of ionic dyes | |
| Lei et al. | Immobilization of TiO2 nanoparticles in polymeric substrates by chemical bonding for multi-cycle photodegradation of organic pollutants | |
| CN110141887B (zh) | 一种不锈钢网支撑的超疏水cof膜及制备方法和应用 | |
| CN104759273B (zh) | 一种原位碳掺杂中空二氧化钛可见光催化剂的制备方法 | |
| CN101637719B (zh) | 一种负载型二氧化钛光催化剂及其制备方法 | |
| Masoudnia et al. | Efficient dye removal from wastewater by functionalized macromolecule chitosan-SBA-15 nanofibers for biological approaches | |
| Zhao et al. | Fabrication and photoactivity of a tunable-void SiO 2–TiO 2 core–shell structure on modified SiO 2 nanospheres by grafting an amphiphilic diblock copolymer using ARGET ATRP | |
| Zhao et al. | Preparation of core–shell structured CaCO3 microspheres as rapid and recyclable adsorbent for anionic dyes | |
| CN104477921B (zh) | 一种石榴状多核-壳SiO2-TiO2的制备方法 | |
| Liu et al. | Synthesis of a cationic polyacrylamide by a photocatalytic surface-initiated method and evaluation of its flocculation and dewatering performance: Nano-TiO 2 as a photo initiator | |
| Sakti et al. | Re-collectable and recyclable epichlorohydrin-crosslinked humic acid with spinel cobalt ferrite core for simple magnetic removal of cationic triarylmethane dyes in polluted water | |
| Sunaryono et al. | The effect of Fe3O4 concentration to photocatalytic activity of Fe3O4@ TiO2-PVP core-shell nanocomposite | |
| TR2022007799A2 (tr) | Manyetik-Fotokatalitik m-[poli(etilenglikoldimetakrilat-2-vinilpiridin)]-TiO2 Polimer Martisli Kompozit Partiküllerinin Tekstil Atık Sularının Arıtılmasında Kullanımı | |
| Bdewi et al. | Catalytic photodegradation of methyl orange using MgO nanoparticles prepared by molten salt method | |
| CN106000116A (zh) | 一种硬磁特性的纳米纤维膜的制备方法 | |
| CN105688874B (zh) | 一种具有分级孔状结构的TiO2纳米粉体及其制备方法 | |
| JP6709799B2 (ja) | 生物学的組成物の精製方法及びそのための物品 | |
| CN116474742B (zh) | 一种用于dna负载的带电多孔微球的制备方法 | |
| CN107376670A (zh) | 一种纳米TiO2改性PEO/PVDF复合超滤膜及制备方法 | |
| CN101053812A (zh) | 一种具有光电催化活性的介孔氧化铁中空微球及其制备方法 | |
| Cong et al. | Synthesis of anisotropic TiO 2 hollow microspheres using cave particles as templates and application in water treatment | |
| Chen et al. | Synthesis and characterization of SiO2–PMMA–POEOMA structures and SiO2–TiO2 pomegranate-like hybrid microspheres for the photodecomposition of methyl orange | |
| CN109529776B (zh) | 一种氧化石墨烯-氢氧化高铈复合材料、制备方法及其应用 |