Synthesis of Β-Cyclodextrin-based Composite and Its Use in Cationic Dye Removel

Bu çalışmanın amacı, β-siklodektrin bazlı kompozit sentezlemek ve katyonik boya maddesi gideriminde kullanmaktır. Adsorpsiyon deneyleri beç yöntemi kullanılarak uygun şartlarda gerçekleştirilmiştir. Karakterizasyon çalışmaları için kompozitin boya maddesi giderim öncesi ve sonrası spektrumları fourier dönüşüm kızılötesi (FT-IR) spektroskopisi ile incelenmiştir. Boyar madde adsorpsiyonuna temas süresi, başlangıç boya madde derişimi ile pH etkisi gibi parametreler araştırıldı. Adsorpsiyon için en uygun pH’ nın 8 olduğu bulunmuştur (deneysel şartlar: başlangıç boya derişimi (Co): 100 mg/L, sıcaklık (T): 25 oC, karıştırma hızı (r): 140 rpm, adsorbent miktarı (m): 10 mg, boyar madde çözelti hacmi (V): 50 mL). pH etkisi deneysel koşuları için pH: 3,4, 5, 6, 7, 8 olarak sabitlenmiş 6 farklı boya çözeltisi kullanılmıştır. Adsorpsiyon deneyleri, adsorpsiyon kapasitesinin deneysel değişkenlerine bağımlı ve dolayısıyla adsorpsiyonun pH'a bağımlı olduğunu göstermiştir. Bunun yanında, adsorpsiyon mekanizması psödo-birinci-mertebe ve psödo-ikinci-mertebe kinetik modellerinde değerlendirilmiştir. Deneysel verilerden elde edilen sonuçlara göre, korelasyon kat sayılarının daha büyük olması dolayısıyla (R2 > 0.99), psödo-ikinci-mertebe kinetik modelinin katyonik boya giderimi için psödo-birinci mertebe kinetik modeline göre daha elverişli olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen verilerden en yüksek boya adsorpsiyon kapasitesinin 240.12 mg/g olduğu rapor edilmiştir (Co: 300 mg/L, T: 25 oC, r: 140 rpm). Sonuç olarak sentezlenen kompozit maddenin adsorpsiyon kapasitesinin iyi olması nedeniyle katyonik boya gideriminde uygun bir malzeme olduğu söylenebilir.The aim of this study is synthesis of β-cyclodextrin based composite and using it for cationic dye removel. The adsorption experiments were carried out under the appropriate conditions using the bath method. For characterization of composite, spectra of composite before and after dye removel were analyzed by fouirer transform infrared spectrophotometer (FTIR). Some parameters such as effect of contact time, initial dye concentration, temperature and pH have been investigated. The optimum pH has been found as 8 for adsorption (experimental conditions: initial dye concentration (Co):100 mg/L, temperature (T):25 oC, agitation speed (r):140 rpm, amount of adsorbent: 10 mg, volume of dye solution (V):50 mL). For pH experimental conditions, 6 different dye solutions at pH:3,4,5,6,7 and 8 were used. Adsorption experiments indicated that the adsorption capacity was dependent of operating variables and the process was pH-dependent. Besides, adsorption mechanism has been evaluated by pseudo-first and pseudo-second kinetic models. According to the results obtained from the experimental data, pseudo-second-order kinetic model has been found to be more compatible (because the correlation numbers are larger (R2>0.99) than pseudo-first-order kinetic model. The highest adsorption capacity has been determined as 240.12 mg/g from the data obtained (Co:300 mg/L, T:25 oC, r:140 rpm). In conclusion, it can be said that the synthesized composite material is a suitable material for cationic dye removal due to its good adsorption capacity