Fe3O4/AC@SiO2@EDTA Manyetik Nano-Adsorbentin Sentezlenmesi ve Toluenin Gaz Adsorpsiyonunda Kullanılması

Abstract

Bu çevreci çalışma, daha derin bir bakış açısı kazandırmakla mevcut çesitli toluen adsorbsiyonu teknolojijisine katkı sunmaktadır. Bu çalışmada, hayati risk oluşturan toluenin adsorpsiyonu için nano-teknolojiden faydalanmıştır. Etilendiamin tetraasetik asit (EDTA) daha önce direkt Fe3O4’e bağlanmış olsa da bu çalışma da Fe3O4, önce aktif karbonla, sonra SiO2 ile daha sonra da EDTA ile kaplanmış, böylelikle toluen adorbsiyonu için sentezi çok basit ve adsorbsiyon kapasitesi pekiyi, literatürde rastlanmayan nano manyetik adsorbent sentezlenmiş, sentezlenen bu nano manyetik adsorbent toluen adsorbsiyonunda başarılı ve verimli bir şekilde uygulanmıştır. Toluenin gaz adsorpsiyonunda kullanılan manyetik nano-adsorbent, birlikte çökeltme ve sol-gel yöntemiyle sentezlendi. Sentezlenen manyetik nano-adsorbentin karakterizasyonu ise FTIR ve TGA/DTA analizleri ile gerçekleştirilmiştir. Adsorpsiyon işleminde önemli bir rol oynayan adsorpsiyon süresi, girişteki toluen konsantrasyonu ve adsorpsiyon sıcaklığı gibi adsorpsiyon koşulları, Merkezi Kompozit Tasarım (MKT) yaklaşımı temelli Yanıt Yüzey Yöntemi (YYY) kullanılarak optimize edilmiştir. Deneysel tasarımda, MKT ve YYY, adsorpsiyon koşulları ile adsorpsiyon kapasitesi arasındaki ilişkiyi daha iyi anlamak için bir yaklaşım geliştirmek üzere başarıyla uygulanmıştır. MKT ve YYY kullanılarak bulunan 53.36 dk adsorpsiyon süresi, 18.02 ppm başlangıç konsantrasyonu ve 26.21°C adsorpsiyon sıcaklığı gibi optimum adsorpsiyon koşulları altında, toluen için maksimum adsorpsiyon kapasitesi 484.16 mg/g olarak belirlenmiştir. Sonuçlar, manyetik Fe3O4/AC@SiO2@EDTA nanopartiküllerinin, toluenin gaz adsorpsiyonunda uygulanabileceğini göstermiştir.