Yeni Metal Organik Kafeslerin (MOF'ların) Sentezi Karakterizasyonu ve Boya Adsorpsiyonuna Uygulamaları


KÜRKÇÜOĞLU G. S. (Yürütücü), GÖKKUŞ K.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2025 - Devam Ediyor

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Destek Programı: BAP Araştırma Projesi
  • Başlama Tarihi: Nisan 2025
  • Bitiş Tarihi: Devam ediyor

Proje Özeti

Dünya genelinde nüfusun hızla artması sanayi çeşitliliğinde ve sayısında da artışa neden olmaktadır. Bunun sonucunda başta su kaynakları olmak üzere tüm ekosistemler bu gelişmelerden ciddi anlamda olumsuz etkilenmektedir. Boya sanayi ve atıkları su kirliliğine neden olan en önemli kirletici kaynaklar olarak kabul edilmektedir. Ayrıca, her yıl tonlarca boya üretilmekte ve kullanılmaktadır. Boyaların önemli bir kısmı hastalık yapıcı ve kanserojen olarak bilinen gruplar içermektedirler. Bunun yanında boya atıkları çok düşük konsantrasyonlarda bile su kaynaklarının fiziksel ve kimyasal özelliklerini değiştirebilmektedir. Boyaların hemen hemen her sanayide yoğun bir şekilde kullanılıyor olmasından dolayı, çok fazla miktarlarda boyanın atık olarak su kaynaklarına ulaştığı ön görülmektedir.

       Geçmişten bu yana, boyaların sulardan arıtımında birçok yöntem kullanılsa da işlem kolaylığı, enerji verimliliği ve maliyet açısından ucuz olması gibi üstünlükleri nedeniyle “adsorpsiyon” umut verici ve başarılı bir yöntem olarak kabul edilmektedir. Dolayısıyla boyaların sulu çözeltilerden seçici ve verimli bir şekilde uzaklaştırılması için yeni adsorbanların geliştirilmesi oldukça önemlidir. Bugüne kadar aktif karbon, nanomalzemeler, kompozitler, organik-inorganik hibrit malzemeler ve modifiye edilmiş biyopolimerler gibi çok sayıda adsorban üretilmiştir. Bu projede, esas olarak, organik boyaların boya adsorpsiyonu ve fotokatalitik bozunumu için iyi ajanlar olarak farklı topolojik ve yapısal MOF'lar sentezlenecektir.

      Proje kapsamında düşük maliyetli ve çevre dostu adsorban olma potansiyeline sahip Metal Organik Kafes (MOF) yapılar sentezlenecek sentetik (Metilen Mavisi (MM) ve Kongo Kırmızısı (KK)) boyaların sulu çözeltilerden uzaklaştırılması araştırılacaktır. Adsorban olarak sentezlenecek MOF’ların karakterizasyonları, element ve termal analiz, kızılötesi ve Raman spektroskopisi,  tek kristal ve toz X ışınları kırınım desenleri ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve İletimli Elektron Mikroskobu (TEM) kullanılarak gerçekleştirilecektir. Komplekslerin yapısal karakterizasyonları belirlendikten sonra, anyonik kirleticilere karşı yüksek bağlanma gücünün ortaya konması için bir anyonik (Kongo Kırmızısı, KK) ve bir de katyonik (Metilen Mavisi, MM) boyaya karşı adsorpsiyon deneyleri yapılacaktır. Ayrıca adsorpsiyon-desorpsiyon sonrasında absorbanların UV-Görünür ışık spektrumu incelenecektir. Elde edilen sonuçlar literatürdeki benzer çalışmaların sonuçlarıyla karşılaştırılacaktır.

          Önerilen proje çalışmasında literatürden farklı olarak, sentezlenecek bileşiklerin atık sulardan boya adsorpsiyonundaki verimlilikleri araştırılacaktır. Bu sayede MOF bileşiklerin sentezi ve uygulama alanlarına yönelik çalışmalar artırılacaktır.