Düzenli mezopor yapısına sahip SiO2 temelli adsorban sentezi ve uranyum sorpsiyonunda kullanılabilirliğinin incelenmesi

Bu çalısmada genis yüzey alanına sahip, iyi tanımlanmıs ve düzenli por sekli ve dar por boyut dagılımı özellikleri gösteren MCM–41 sentezlenmis ve üzerinde amin aktif grupları olusturmak amacı ile modifiye edilmistir. Elde edilen NH2-MCM–41 adsorbanın karakterizasyonu XRD, SEM, yüzey alanı ve porozite ve FT-IR analizleri ile yapılmıstır. Özellikleri karakterize edilen adsorbanın uranyum adsorpsiyonunda kullanımı incelenmistir. Uranyum alım denemeleri kesikli yöntem ile gerçeklestirilmis, etki eden parametreler deneysel tasarım yöntemi içerisinde, merkezi kompozit tasarım kullanılarak incelenmistir. Çalısmada, dört bagımsız degisken olarak ortamın baslangıç pH’ı, sıcaklık, baslangıç derisimi ve çalkalama süresi belirlenmistir. En küçük kareler yöntemi kullanılarak regresyon katsayıları bulunmus, merkezi kompozit tasarımdan elde edilen polinomal denkleme göre cevap yüzey grafikleri olusturulmustur. Uygulanan modelin %95 güven aralıgı içerisindeki ANOVA (analysis of variance) analizi incelenmis ve model ile deneysel bulguların uyumuna bakılmıstır. Modelin önemlilik F degerinin P<0.05 ve model F degerinin 18.20 olarak elde edilmesi, regresyonunun istatistikî olarak yüksek deger gösterdigini belirtmektedir. Korelasyon katsayısı (R2) degerinin %94 olarak belirlenmesi, gözlenen degerlerle öngörülen degerler arasında yüksek bir uyumluluk oldugunu göstermektedir. Her bir etkenin, karelerinin ve etkenler arasında etkilesimin istatistiksel incelenmesi ve adsorpsiyon prosesine olan etkilerinin degerlendirilmesi gerçeklestirilmistir. Adsorpsiyon üzerinde; pH, sıcaklık, baslangıç derisimi ana etkilerinin önemli, çalkalama süresinin ise ana etki olarak önemsiz fakat ana etkinin karesine baglı olarak önemli oldugu, buna karsılık ikili etkilesimlerden; pH ve derisim, sıcaklık ve derisimin adsorpsiyon üzerinde etkili oldugu görülmüstür. Optimum adsorpsiyon kosulları; pH= 4.2, sıcaklık 60oC, baslangıç UO2+2 konsantrasyonu 90 ppm ve çalkalama süresi 173 dakika olarak hesaplanmıs ve maksimum deger 435 mg/g olarak elde edilmistir. Adsorpsiyonun karakterizasyonunu yapabilmek için Langmuir, Freundlich ve D-R izoterm modellerine uygunlugu incelenmis, 'Ho, 'So ve 'Go gibi termodinamik veriler elde edilmistir. Sonuçlar adsorpsiyonun Langmuir tek tabaka izotermine uydugunu, endotermik, kendiliginden ve istemli oldugunu göstermektedir. Rekabet eden iyonların etkisini gözlemlemek amacı ile; Ce+3, Ca+2, Sr+2 ve K+ iyonlarının etkisi incelenmis her bir elementin varlıgında dagılım katsayıları ve seçicilik katsayıları hesaplanmıstır. Rekabet eden iyonların UO2+2 adsorpsiyonuna olan etkisi, esdeger molaritede dagılım katsayısına baglı olarak Ce+3<Ca+2<K+