Poli(dimetilsiloksan) esaslı sorbentlerin organik solvent ve petrolün sulardan giderilmesinde kullanımı

Abstract

Ham petrol modern sanayi dünyasında önemli enerji kaynaklarından biridir bu nedenle, petrol ve petrol ürünleri, deniz ve karasal sızıntılar sonucu yaygın su ve toprak kirleticileridir. Su yüzeyine sızan petrol, insan sağlığı ve canlı organizma üzerinde olumsuz etki yaratabilir. Sızan petrolün zararlı etkileri nedeniyle, su yüzeyinden hızlı bir şekilde uzaklaştırılmalıdır. Petrol ve petrol kökenli sıvıların sulardan temizlenmesinde sorbentler kullanımı son yıllarda giderek artan bir uygulama olarak karşımıza çıkmaktadır. İyi bir petrol/solvent absorbentinin sahip olması gereken özellikler; ucuz ve kolayca bulunabilmesinin yanında, hızlı petrol/solvent absorbsiyon oranı, hidrofobluk, yüksek absorbsiyon kapasitesi, mümkün olduğunca su ile az etkileşmesi, taşıma sırasında petrolü/organik solventi iyi alıkoyması, basit işlemler kullanılarak absorblanan petrolün/solventin geri kazanımı, tekrar tekrar kullanılabilmesi, sudan daha az yoğun olması, deformasyonlara, ışık etkileşimli bozunmalara ve kimyasal etkilere karşı fiziksel ve kimyasal dayanımının iyi olması gibi özelliklerdir. Bu tezin amacı; poli(dimetilsiloksan) (PDMS) hibrit sorbentlerinin sentezi, karakterizasyonu ve bu sorbentlerin sulara yayılan petrol, petrol kökenli yakıtlar ve organik solventlerin temizlenmesinde kullanımının incelenmesidir. PDMS polimerlerinin yüksek hidrofobik özellikleri sayesinde organik solventlere ilgisinin oldukça fazla olduğu bilinmektedir. Tezin içeriği; polimerlerin sentezi, karakterizasyonu, organik sıvılardaki absorbsiyon özellikleri sudan organik sıvıların uzaklaştırılması ve yeniden kullanım özelliklerinin araştırılması olmak üzere dört aşamadan oluşmaktadır. Polimerlerin yapısal, termal ve morfolojik özellikleri FTIR, TGA, katı hal NMR ve SEM kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

Crude oil is one of the important sources of energy in the modern industrial world. Oil and petroleum products are widespread water and soil pollutants resulting from marine and terrestrial spillages. Spilled oil on water surface has a negative effect on human health and living organisms. Due to the harmful effects of spilled oil, it must be removed from water surface rapidly. In recent years, the usage of absorbents in the removal of oil and oil derived organic liquids from the body of water appears as an attractive application method. The preferable sorbent materials should be inexpensive and readily available, they should demonstrate fast oil sorption rate, high oil sorption capacity, hydrophobicity, low water pickup, high oil retention capacity during transfer, high recovery of the absorbed oil with simple methods, good reusability, high buoyancy, and excellent physical and chemical resistances against deformation, photodegradation, and chemical attacks. The purposes of this thesis are to synthesize and characterize poly(dimethylsiloxane) (PDMS) absorbents, and to use these absorbents for the cleaning of oil, and volatile organic solvents from the water surface. It is well-known that PDMS polymers show high interest to the oil by their high hydrophobic feature. This thesis consists of 4 steps; which includes the preparation of the polymers, the characterization of the polymers, the swelling ability in organic liquids, the oil absorption from oil/water mixtures and the investigation of reusability. The structural, thermal and morphological properties of polymers were investigated via FTIR, TGA, NMR, and SEM.