Dergiler / Sinop Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi / 2019 / Cilt: 4 - Sayı: 1
CuO Nanopartiküllerinin Yeşil Sentezi ve Karakterizasyonu: Telon Blue AGLF ve Metilen Mavisi Adsorpsiyonu
- Sayfa
- 1–20
- DOI
- —
Özet
Bu çalışmada; toksik olmayan, kolay elde edilebilir ve ucuz bir indirgeyici ajan olarak Kıbrıs akasyası yaprağı sulu özütü ile bakır oksit (CuO) nanopartikülleri sentezlenmiştir. Yeşil sentezlenen nanopartiküllerin, SEM/EDX, DLS, FT-IR ve XRD analiz yöntemleri ile karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Ardından Telon Blue AGLF (TB AGLF) ve Metilen Mavisinin (MB) CuO NPs’ye adsorpsiyonu gerçekleştirilmiş ve optimum adsorption koşulları incelenmiştir. TB AGLF ve Metilen Mavisinin adsorpsiyonu için optimum ortam koşulları sırasıyla, pH 7 ve 8, sıcaklık 25°C, ve adsorbent derişimi 1 g/L olarak belirlenmiştir. Ayrıca; her iki boyarmadde için, başlangıç boyarmadde derişimlerinin artması ile dengede adsorplanan boyarmadde miktarlarının doğrusal olarak arttığı gözlenmiştir. Ek olarak, her iki boyarmaddenin adsorpsiyonu üzerinde CuO NPs sentez yönteminin etkisinin araştırılması amacıyla, CuO NPs kimyasal indirgeme yöntemi ile de sentezlenmiştir. Sonuçlar, yeşil sentezlenmiş CuO NPs ile yürütülen deneysel çalışmalarda, kimyasal indirgeme yöntemi kullanılarak sentezlenmiş nanopartiküllere göre, daha yüksek adsorpsiyon kapasitelerinin elde edildiğini göstermiştir.Adsorpsiyon denge verilerinin TB AGLF ve MB için sırasıyla Langmuir ve Freundlich modellerine daha iyi uyduğu belirlenmiştir. Dubinin–Radushkevich izoterm modelinden hesaplanan adsorpsiyon serbest enerjilerinin ise 8 kJ/mol’den daha düşük olması, her iki boyarmaddenin adsorpsiyonunun fiziksel olarak gerçekleştiğini göstermiştir. TB AGLF ve MB’nin CuO NPs’ye adsorpsiyon kinetiğinin yalancı ikinci mertebe kinetik modele daha uygun olduğu belirlenmiş ve ayrıca Weber - Morris tanecik içi difüzyon modeli, her iki adsorpsiyonda iç difüzyonun yanısıra dış difüzyon dirençlerinin de etkili olduğunu göstermiştir.
Abstract
In this study, CuO nanoparticles (CuONPs) were synthesized using Acacia cyanophylla leaves aqueous extract as a non-toxic, easily available and cost-effective reducing agent. The green synthesized CuONPs were characterized by SEM/EDX, DLS, FT-IR and XRD analysis. Subsequently, Telon Blue AGLF (TB AGLF) and Methylene Blue (MB) adsorption onto the CuONPs were carried out and optimum adsorption conditions were investigated. Optimum conditions were determined as initial pH 7 and 8, temperature 25°C and adsorbent concentration 1 g/L for TB AGLF and MB, respectively. Also; a linear increase was observed in adsorbed dye amounts with increasing both initial dye concentrations. Experimental equilibrium data better fitted to the Langmuir and Freundlich isotherm models for TB AGLF and MB, respectively. The calculated free energy values from D-R isotherm model, were lower than 8 kJ/mol which was indicating that the both adsorption processes proceeded through physisorption. The adsorption kinetics of TB AGLF and MB onto CuONPs show the better suitability of pseudo-second-order kinetic model; and, Weber-Morris intraparticle diffusion model showed that, not only intraparticle both also film diffusion resistances were influential in the adsorption processes.