Zn(II) iyon baskılanmış polimer ve analitik uygulaması

Abstract

Bu çalışmanın amacı, yığın polimerizasyonu yöntemiyle yeni bir iyon baskılanmış polimer sentezlemek ve elde edilen bu polimerin sulu ortamdan Zn(II) iyonunu seçici olarak adsorplamada kullanılabilirliğini araştırmaktır.İyon baskılama yönteminde, polimerik adsorbentin seçiciliği iyonların koordinasyon sayısı, koordinasyon geometrisi, yükü ve boyutuna bağlıdır. Çalışmada Zn(II) kaynağı olarak çinko metakrilat tuzu ve ligand monomer olarak n-vinil karbazol (NVC) kullanılmıştır. Polimerizasyon esnasında vinil grubundaki çift bağın açılmasıyla NVC reaksiyona katılarak hem monomer hem de çinko ile kompleks oluşturarak ligand görevi üstlenmiştir. Polimerizasyonda başlatıcı olarak 2,2'-azobisizobütironitril (AIBN), çapraz bağlayıcı olarak etilen glikol dimetakrilat (EGDMA) kullanılmıştır. Isıl olarak başlatılan reaksiyondan elde edilen polimer öğütüldükten sonra elenerek 50-100 m aralığındaki partiküller deneysel çalışmalarda kullanılmıştır. Bu partiküllerden asit ekstraksiyonu yöntemiyle kalıp iyon olan çinko uzaklaştırılarak Zn(II) iyon baskılanmış polimer (Zn-IIP) elde edilmiştir. Daha sonra polimerik yapıdan çinkonun uzaklaştırılması ile oluşan oyuklara aynı metal iyonunun seçici olarak adsorpsiyonu test edilmiştir. Baskılanmamış kontrol polimeri aynı yöntemle kalıp metal iyonu olan Zn(II) kullanılmadan sentezlenmiş ve adsorpsiyon deneylerinde kullanılmıştır. İyon baskılanmış polimerik sorbentin maksimum adsorpsiyon kapasitesi 8,29 mg/g olarak bulunmuştur. Baskılanmamış kontrol polimerin maksimum adsorpsiyon kapasitesi ise 6,40 mg/g'dır. Zn-IIP için çinko adsorpsiyonunun kontrol polimerine göre yüksek oluşu baskılama etkisinden kaynaklanmaktadır. The goal of this study is to synthesize a new Zn(II) ion-imprinted polymeric sorbent and to investigate the use of this synthesized polymeric sorbent for selective Zn(II) ion adsorption in aqueous medium. In the ion imprinting method, the selectivity of the polymeric adsorbent depends on the coordination number, coordination geometry, charge and size of ions. In this study, zinc methacrylate was used as the source of zinc ion and n-vinylcarbazole (NVC) was used as the ligand monomer. NVC acts both as the monomer by participating in the reaction via the opening of double bond in vinyl group during polymerization process and as the ligand by forming a complex with the zinc ion. Azobisisobutyronitrile (AIBN) was used as the initiator and ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) was used as the cross-linker in polymerization. The polymer which was obtained from the thermally initiated reaction has been ground, sieved and the particles within the range of 50-100 m have been used throughout the experimental study. The template zinc ion was removed from these particles by acid extraction and then zinc ion-imprinted polymer (Zn-IIP) was obtained. Afterwards, the selective adsorption of the same metal ion into the cavities which were formed after removal of zinc ion has been tested. Non-imprinted control polymer was synthesized using the same procedure without the template Zn(II) ion and has been used in the adsorption experiments as well. Maximum adsorption capacity of ion-imprinted polymeric material was calculated as 8.29 mg/g, whereas maximum adsorption capacity of non-imprinted control polymer was 6.40 mg/g.