Synthesis and Characterization of Utsa-76 Metal Organic Framework Structure and Its Use as Adsorbent for the Removal of Radioactive Uranium (vi)

Abstract

Bu yüksek lisans tezinde, Lewis bazik gruplar içeren ve UTSA-76 olarak kodlanan metal organik kafes yapısı sentezlenip karakterize edilmiş ve adsorpsiyon tekniği kullanılarak U (VI)'nın sıvı fazdan uzaklaştırılması amacıyla kullanıldı. Bu yeni adsorbent malzemeyi, adsorpsiyon işlemi öncesi ve sonrasında tanımlamak için 1H, 13C-NMR, P-XRD, TEM, TEM-EDX, SEM ve SEM-EDX haritalama teknikleri uygulandı. U (VI)'nın hazırlanan UTSA-76 yapısı üzerinde adsorpsiyonu; pH, sıcaklık, karıştırma süresi ve çözelti derişimi parametrelerine bağlı olarak araştırıldı. Adsorpsiyon sürecinin kinetiğinde, sadece Pseudo ikinci dereceden kinetik değil, aynı zamanda film difüzyonu da etkili olmuştur. U (VI)'nın UTSA-76 üzerindeki adsorpsiyon dengesi Langmuir izoterm modeli ile daha iyi açıklanmıştır ve Langmuir izoterminden qmax değeri 91.31 mg/g olarak hesaplanmıştır. Dolayısıyla, yeni sentezlenen MOF yapısının (UTSA-76), çok düşük uranyum derişimlerinde ve küçük adsorbent kütlelerinde bile U (VI)'nın sulu ortamdan uzaklaştırılması için oldukça etkili bir alternatif adsorbent olabileceği sonucuna varılmıştır.

In this master thesis, UTSA-76 encoded MOF structure containing Lewis basic groups was efficiently synthesized and characterized for the removal of U (VI) from liquid phase by using adsorption tenhnique. 1H, 13C-NMR, P-XRD, TEM, TEM-EDX, SEM and SEM-EDX mapping techniques were applied to define this new adsorbent material. Adsorption of U (VI) on the synthesized UTSA-76 structure was investigated depending on the parameters of pH, temperature, mixing time and solution concentrations. In the kinetic of adsorption process, not only the pseudo-second-order kinetic, but also film diffusion was effective. The adsorption equilibrium of U (VI) on UTSA-76 explained better by Langmuir isotherm model and the qmax from Langmuir isotherm was calculated as 91.31 mg/g. The newly synthesized MOF structure (UTSA-76) has been considered to be a highly effective adsorbent alternative for the removal of U (VI) even at very low uranium concentrations and small adsorbent mass.