ZnO nanopartikül katkılı biyokompozitlerin hazırlanması ve ağır metal giderme potansiyellerinin araştırılması

Authors : Çiğdem Öter, Özgül Gök

Pages : 1065-1080

Doi:10.17714/gumusfenbil.1723870

View : 99 | Download : 146

Publication Date : 2025-12-15

Article Type : Research Paper

Abstract :Son zamanlarda, gözenekli biyokompozit malzemelere gömülmüş metal nanopartiküller, katalizör destekleri, sensörler, enerji depolaması ve adsorpsiyon uygulamaları gibi çeşitli alanlarda önemli bir rol oynamaktadır. Çalışmada nişasta, kil ve polietilen glikolün (nişasta/kil/PEG20000) farklı yüzde oranlarında kullanılmasıyla sentezlenen biyokompozitler, Malva sylvestris özütü kullanılarak yeşil sentez ile hazırlanan ZnO partikülleriyle birleştirildi. Bu çalışma ile ilk defa sentezlenmiş olan ZnO katkılı biyokompozitler, FT-IR, XPS, SEM, TGA ve BET analizleri kullanılarak karakterize edildi. Karakterizasyon işlemleri sonucunda, kompozitlerdeki kil oranı arttıkça termal kararlılığın ve yüzey alanının arttığı belirlenmiştir. Buna bağlı olarak en yüksek yüzey alanı ve gözenekliliğe sahip KPEG-ZnO kompoziti sulu çözeltilerden Cr(VI) iyonunun giderimi için adsorban olarak seçilmiştir. Yapılan adsorpsiyon işleminde optimum adsorpsiyon koşulları (t= 45 dk, pH= 2.0, C0= 50 mg/L, adsorban dozu= 1.0 g/L) belirlenmiştir. Ayrıca adsorpsiyon kinetiğinin Pseudo ikinci dereceden kinetik modeline, adsorpsiyon denge verilerinin ise Langmuir izoterm modeline daha uygun olduğu belirlenmiştir. KPEG-ZnO için Cr (VI) maksimum adsorpsiyon kapasitesi 145.8 mg/g olarak bulunmuştur. Deneysel sonuçlar, KPEG-ZnO kompozitinin sulu çözeltiden Cr (VI) iyonunun uzaklaştırılmasında çevre dostu, düşük maliyetli ve kolay elde edilebilir adsorban olduğunu göstermiştir.
Keywords : Adsorpsiyon, Biyokompozit, Cr (VI), İzoterm, Kinetik

ORIGINAL ARTICLE URL