Adsorption of Cr(VI) Ions on Magnetite Nano-Particles (Fe3O4): Kinetic and Thermodynamic Studies

Hakan ÇİFTÇİ; Bahri ERSOY

doi:https://doi.org/10.31202/ecjse.258568

Makale detayları

Adsorption of Cr(VI) Ions on Magnetite Nano-Particles (Fe3O4): Kinetic and Thermodynamic Studies

Yazarlar:

Hakan ÇİFTÇİ | Bahri ERSOY

Yayıncı:

Tayfun UYGUNOĞLU

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

El-Cezeri 2016 Vol.3 Issue 3, pp.0-0

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

9/2016

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000404631

eISSN:

2148-3736

pISSN:

2148-3736

DOI:

https://doi.org/10.31202/ecjse.258568

Özet:

 

In this study, magnetite nano-particles (Fe3O4, MNPs) were synthesized by chemical co-precipitation method and characterized by FTIR, TEM and VSM methods at first. After that, some adsorption experiments were performed for removal of hexavalent chromium [Cr(VI)] ions from aqueous media by MNPs. Finally, thermodynamic and kinetic properties of Cr(VI) adsorption on MNPs were investigated. Mean particle size and magnetization saturation (Ms) of synthesized MNPs were about 15 nm and be 75 emug-1, respectively. Under optimum adsorption conditions, capacity and removal percentage of Cr(VI) adsorption were found to be 33.45 mg/g and 88%, respectively. According to calculated thermodynamic parameters after adsorption experiments, Cr(VI) adsorption process was a result of endothermic reactions. Langmuir and Freundlich isotherm models were investigated and it was observed that the removal of Cr(VI) could be better described by the Langmuir model. Kinetic investigations showed that the pseudo-second-order model have a better description of the Cr(VI) adsorption.

 


Bu çalışmada, hekzavalent krom [Cr(VI)] iyonlarının manyetit nano-partikülleri (Fe3O4, MNP) ile
adsorpsiyonu prosesinin kinetik ve termodinamik özelliklerinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaç
doğrultusunda, ilk olarak kimyasal ikili çöktürme tekniği kullanılarak MNP sentezlendi ve elde edilen ürünler
FTIR, TEM ve VSM gibi metotlar ile karakterize edildi. Daha sonra, sulu ortamdan Cr(VI) iyonlarının
giderilmesi için MNP ile bir dizi adsorpsiyon deneyleri yapıldı. Son olarak da Cr(VI) iyonlarının MNP ile
adsorpsiyonu prosesinin kinetik ve termodinamik çalışmaları yapıldı. Sentezlenen nano-partiküllerin ortalama
tene boyutunun 15 nm ve mıknatıslanma doygunluğunun da 75 emug-1 olduğu tespit edildi. Optimum
adsorpsiyon şartlarında, adsorpsiyon kapasitesi ve Cr(VI) giderim yüzdesi sırasıyla 33.45 mg/g ve %88 olarak
hesaplandı. Adsorpsiyon deneyleri sonrası hesaplanan termodinamik parametrelere göre MNP ile Cr(VI)
adsorpsiyonu endotermik reaksiyonların sonucu oluşan bir proses olduğu söylenebilir. Langmuir ve Freundlich
izoterm modelleri araştırıldı ve adsorpsiyon prosesinin Langmuir modeli ile daha iyi açıklanabilir olduğu tespit
edildi. Kinetik araştırmalar sonucunda ise MNP ile Cr(VI) iyonlarının adsorpsiyonu için sözde-ikinci-derece
kinetik model ile daha iyi bir açıklama getirilebilir

.

Makale detayları

Adsorption of Cr(VI) Ions on Magnetite Nano-Particles (Fe3O4): Kinetic and Thermodynamic Studies

Yazarlar: Hakan ÇİFTÇİ | Bahri ERSOY

Yayıncı: Tayfun UYGUNOĞLU

Ana Başlıklar: Uygulamalı fizik

Dergi: El-Cezeri 2016 Vol.3 Issue 3, pp.0-0

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 9/2016

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000404631

eISSN: 2148-3736

pISSN: 2148-3736

DOI: https://doi.org/10.31202/ecjse.258568

Sayı

Yazarlar:

Hakan ÇİFTÇİ | Bahri ERSOY

Yayıncı:

Tayfun UYGUNOĞLU

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

El-Cezeri 2016 Vol.3 Issue 3, pp.0-0

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

9/2016

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000404631

eISSN:

2148-3736

pISSN:

2148-3736

DOI:

https://doi.org/10.31202/ecjse.258568