Organik solvent absorbenti olarak trietoksisilan esaslı organojellerin tasarımı

Abstract

Polimerik jeller; şeklini muhafaza etme ve kırılmaya karşı direnç gibi katıların sahip oldukları bütün normal özelliklere sahip olmalarına rağmen, jelleri katılardan ayıran en önemli özelliklerden biri ağ yapısının içine solvent moleküllerinin yerleşerek polimerin bir jel oluşturması ve kuru haldeki boyutlarından daha büyük boyutlara şişebilmeleridir. Jeller büyük deformasyonlara dayanma kabiliyetine sahiptirler. Bu durum; metaller, seramikler ve plastikler gibi kuru ve sert olan çoğu endüstriyel maddeye karşıt bir durumdur. Sanayideki hızlı ilerlemeler ve insan yaşamına etkileri gibi nedenlerle son yıllarda çevre kirliliği önemli boyutlara ulaşmıştır. Bu kirliliklerden şüphesiz en önemlisi canlıların yaşamını sürdürebilmesi için gerekli ve olmazsa olmazı olan su kaynaklarının kirlenmesidir. Çoğu organik kökenli olan bu kirliliklerin temizlenmesi canlı hayatını korumak için oldukça gereklidir. Petrol ve petrokimya tesisleri, rafineri bölgeleri gibi organik kirlilik üretebilecek sanayi kuruluşlarının atıkları, içilebilir suyun tadını, kokusunu bozmakta, kalitesini düşürmekte ve çevreye çeşitli zararlar vermektedir. Ani petrol yayılması ve petrol ürünlerinin acil bir şekilde temizlenmesinde kullanılan en etkin teknik, onların su yüzeyinden ince tabakalar halinde absorbentler yardımıyla toplanmasıdır. Bu tez çalışmasında 1,3-1,4 siklohekzandimetanol (UNOXOLTM) ile aromatik trietoksisilan monomerlerinin kondenzasyonu ile çapraz bağlı polimerler sentezlendi. Tez; çapraz bağlı polimerlerin sentezi, karakterizasyonu ve polimerlerin organik solvent absorblama özelliklerinin incelenmesi olmak üzere iki aşamadan oluşmaktadır. Sentezlenen polimerler FT-IR, katı hal 13C ve 29Si NMR ve termal metodlar ile karakterize edilmiştir. Bu tezin amacı; yüksek organik solvent absorblama özelliğine sahip polimerlerin sentezlenmesi ve bunların organik solventlerin çevreden temizlenmesi ve geri kazanımında kullanılmasıdır. Farklı trietoksisilan monomerlerinin polimerin özelliklerine etkileri ayrıca incelenmiştir.Polymer gels are fascinating materials which differ in many aspects from ordinary solids. Although they possess all the normal characteristics of solids such as stability of shape, resistance to shear, etc., they can absorb solvent and swell to dimensions much larger than their dry size. Gels are capable of undergoing large deformation. This property in contrast to most industrial materials such as metals, ceramics, and plastics, are dry and hard. Owing to rapid developments in the industry and its consequences on human life, environmental pollution has reached major proportions in recent years. Undoubtedly the most important impurity is the pollution of water resources which is necessary and indispensable part of life. Organic contaminants of industrial waste which is produced by refinery areas, petroleum and petrochemical plants, distorts the taste and smell of potable water, and reduces its quality while causing various environmental damages. The most efficient method for urgent cleaning of sudden oil spill and oil products is the collection of these contaminations as a thin layer from the water surface with the help of absorbents. In this thesis; crosslinked polymers were obtained by condensation of the 1,3-1,4 cyclohexanedimethanol with aromatic triethoxysilane monomers. The thesis has two stages that polymerization and characterization of crosslinked polymers and examination of the organic solvent uptake ability of the polymers. Synthesized polymers were characterized by FT-IR, solid state 13C and 29Si NMR and also thermal methods. The main goal of this thesis is production of solvent absorbent polymer with high absorption capacity and using of these polymers for the removal of organic solvents from environment and recovery of these solvents. The effect of using the different triethoxysilane monomers on polymer properties was also examined.