İyon Baskılı Polimer Kullanılarak Bastnazit Cevherinden Seryumun Seçici Olarak Ayrılması

Bu çalışma, Ce(III) baskılı (IIP) ve baskısız (NIP) polimerler kullanılarak çeşitli lantanid iyonlarının varlığında cevher bünyesinde bulunan ve liç işlemi ile çözelti ortamına alınmış Ce(III) iyonunun çözelti ortamından seçici olarak ayrılması amacıyla yapılmıştır. Bu amaçla kullanılan İyon baskılı polimer (IIP) ve baskısız polimer (NIP) süspansiyon polimerizasyonu tekniği ile hazırlanmıştır. Polimer sentezinde Fonksiyonel monomer olarak N-metakriolilamido folik asit (MAFol) kullanılmıştır. Hazırlanan fonksiyonel monomer, kompleks monomer, baskılı ve baskısız polimerlerin karakterizasyon işlemleri yapılmış bu sayaede beklenen yapısal değişiklikler desteklenmiştir. Optimum deney koşullarını belirlemek amacıyla pH, temas süresi ve başlangıç Ce(III) konsantrasyonu gibi farklı değişkenlerin bağlanma özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmış olup elde edilen optimum koşullarda; pH 5-6 aralığında ve ideal temas süresi 15 dakika olduğu tespit edilmiş olup, bu koşullarda Ce(III) baskılı polimerin ve baskısız polimerin Ce(III) bağlama verimleri sırasıyla 24,4 mg Ce(III) g-1 polimer ve 3,0 mg Ce(III) g-1 polimer olarak tespit edilmiştir. Ce(III)'un cevher bünyesinde bulunan Th(IV), La(III) ve Eu(III) iyonlarının varlığında bağlanma çalışmaları da Ce(III) baskılı polimerler kullanılarak gerçekleştirilmiş olup baskılanmış polimer, Ce(III) iyonlarına karşı yüksek seçicilik sergilemiştir. Rekabetçi koşullar altında tespit edilen bağlanma sırasının Ce(III) > La(III) > Th(IV) > Eu(III) olduğu yapılan deneyler neticesinde tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

İyon Baskılı Polimer, Malzeme Bilimi, , Seçici Ayırma, Metalurji

PDF

___

[1] P., Maestro; D., Huguenin; ‘Industrial applications of rare earths: Which way for the end of the century’ Journal of Alloys and Compounds, vol. 225, pp. 520-528, 1995.
[2] C. A. Morais; V. S. T., Ciminelli; ‘Process development for the recovery of high-grade lanthanum by solvent extraction’ Hydrometallurgy, vol. 73, pp. 237-244, 2004.
[3] İ., Dolak; M., Karakaplan; B., Ziyadanogulları; R., Ziyadanogulları; ‘Solvent Extraction, Preconcentration and Determination of Thorium with Monoaza 18-Crown-6 Derivative’ Bulletin of the Korean Chemical Society, vol. 32, pp. 1564-1568, 2011.
[4] İ., Yener; E. V., Varhan; İ., Dolak; S., Özdemir; R., Ziyadanogullari; ‘A new method for preconcentration of Th (IV) and Ce (III) by thermophilic Anoxybacillus flavithermus immobilized on Amberlite XAD-16 resin as a novel biosorbent’ Ecological Engineering, vol. 103, pp. 43-49, 2017.
[5] İ., Dolak; R., Keçili; F., Yılmaz; A., Ersöz; R., Say; ‘Selective Recognition and Separation of Ubiquitin by Nanoparticle Embedded Cryogel Traps with Ubiquitin Memories Based on Photosensitive Covalent Imprinting’ Journal of Analytical Chemistry, vol. 76, pp. 165-171, 2021.
[6] J. S., Kim; C. H., Lee; S. H., Han; M. Y., Suh; ‘Studies on complexation and solvent extraction of lanthanides in the presence of diaza-18-crown-6-di-isopropionic acid’ Talanta, vol. 45, pp. 437-445, 1997.
[7] İ., Dolak; R., Keçili; ‘Eskişehir bastnasit cevherinde bulunan lantanın zenginleştirilmesi’ Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, vol. 13, pp. 79-85, 2022.
[8] E. V., Oral; S., Özdemir; İ., Dolak; V., Okumus; A., Dundar; B., Ziyadanogullari; Z., Aksoy; R., Onat; Anoxybacillus sp. SO B1–Immobilized Amberlite XAD-16 for Solid-Phase Preconcentration of Cu(II) and Pb(II) and Their Determinations by Flame Atomic Absorption Spectrometry’ Bioremediation Journal, vol. 19, pp. 139-150, 2015.
[9] İ., Dolak; ‘Eskişehir bastnasit cevherinde bulunan seryumun zenginleştirilmesi’ Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, vol. 12, pp. 309-315, 2021.
[10] C. H., Xiong; X. Z., Liu; C. P., Yao; ‘Effect of pH on sorption for RE(III) and sorption behaviors of Sm(III) by D152 resin’ Journal of Rare Earths, vol. 26, pp. 851-859, 2008.
[11] K., Ensing; T., De Boer; ‘Tailor-made materials for tailor-made applications: application of molecular imprints in chemical analysis’ TrAC, Trends in Analytical Chemistry, vol. 18, pp. 138-147, 1999.
[12] B., Sellergren; ‘Molecularly Imprinted Polymers: Man-Made Mimics of Antibodies and Their Application in Analytical Chemistry: Techniques and Instrumentation in Analytical Chemistry’ Techniques and Instrumentation in Analytical Chemistry, vol. 23, pp. 1-557, 2001.
[13] İ., Dolak; G., Canpolat; A., Ersöz; R., Say; ‘Metal chelate based site recognition of ceruloplasmin using molecularly imprinted polymer/cryogel system’ Separation Science and Technology, vol. 55, pp. 199-208, 2020.
[14] Z., Baysal; E., Aksoy; İ., Dolak; A., Ersöz; R., Say; ‘Adsorption behaviours of lysozyme onto poly-hydroxyethyl methacrylate cryogels containing methacryloyl antipyrine-Ce(III)’ International Journal of Polymeric Materials and Polymeric Biomaterials, vol. 67, pp.199-204, 2018.
[15] İ., Dolak; G., Canpolat; R., Keçili; R., Onat; Z., Baysal; B., Ziyadanoğulları; A., Ersöz; R., Say; ‘A novel lanthanide-chelate based molecularly imprinted cryogel for purification of hemoglobin from blood serum: An alternative method for thalassemia diagnosis’ Process Biochemistry, vol. 91, pp. 189-196, 2020.
[16] G., Canpolat; İ., Dolak; R., Keçili; R., Onat; Z., Baysal; B., Ziyadanoğulları; A., Ersöz; R., Say; ‘Development of molecular imprinting-based smart cryogels for selective recognition and separation of serum cytochrome-c as a biochemical indicator’ Process Biochemisty, vol. 106, pp. 112-119, 2021.
[17] İ., Dolak; R., Keçili; R., Onat; B., Ziyadanoğulları; A., Ersöz; R., Say; ‘Molecularly imprinted affinity cryogels for the selective recognition of myoglobin in blood serum’ Journal of Molecular Structure, vol. 1174, pp. 171-176, 2018.
[18] L., Ye; K., Mosbach; ‘Polymers recognizing biomolecules based on a combination of molecular imprinting and proximity scintillation: a new sensor concept’ Journal of American Chemical Society, vol. 123, pp. 2901-2909, 2001.
[19] G., Canpolat; İ., Dolak; C. G., Hussain; R., Keçili; C. M., Hussain; ‘Sample Preparation with Conductive Polymers’ Conductive Polymers in Analytical Chemistry, vol. 5, pp.119-140, 2022.
[20] İ., Dolak; R., Keçili; ‘Cevherden Flotasyon Yöntemiyle Baritin zenginleştirilmesi’ Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, vol. 14, 135-143, 2023.
[21] L., Zhang; G., Cheng; C., Fu; ‘Synthesis and characteristics of tyrosine imprinted beads via suspension polymerization’ Reaction of Functional Polymer, vol. 56, pp. 167-173, 2003.
[22] İ., Dolak; ‘Selective Adsorption of U(VI) by using U(VI)-imprinted poly-hydroxyethyl methacrylate-methacryloyl-L-histidine (p-[hema-(mah)3]) cryogel polymer’ Aplied Ecology and Environmental Research, vol. 17, pp., 3165-3178, 2018.
[23] R., Keçili; İ., Dolak; B., Ziyadanoğulları; A., Ersöz; R., Say; ‘Ion imprinted cryogel-based supermacroporous trapsfor selective separation of cerium (III)in real sample’ Journal of Rare Earths, vol. 36, pp., 857-862, 2018.
[24] İ., Dolak; ‘Ion Imprinted AffinityCryogels for the Selective Adsorption Uranium in Real Samples’ Iranian journal of chemistry and chemical engineering, vol. 38, pp., 115-125, 2019.
[25] Y., Jiang; D., Kim; ‘Synthesis and selective adsorption behavior of Pd(II)-imprinted porous polymer particles’ Chemical Engineering Journal, vol. 232, pp. 503-509, 2013.
[26] R., Say; E., Birlik; A., Ersöz; F., Yilmaz; T., Gedikbey; A., Denizli; ‘Preconcentration of copper on ion-selective imprinted polymer microbeads’ Analytical Chimica Acta, vol. 480, pp. 251-260, 2003.
[27] D. K., Singh; S., Mishra; ‘Synthesis, characterization and analytical applications of Ni(II)-ion imprinted polymer’ Applied Surface Science, vol. 256, pp. 7632-7637, 2010.
[28] İ., Dolak; R., Keçili; D., Hür; A., Ersöz; R., Say; ‘Ion-imprinted polymers for selective recognition of neodymium (III) in environmental samples’ Industrial & Engineering Chemistry Research, vol. 54, pp. 5328-5335, 2015.
[29] B., Guo; F., Deng; Y., Zhao; X., Luo; S., Luo; C., Au; ‘Magnetic ion-imprinted and −SH functionalized polymer for selective removal of Pb(II) from aqueous samples’ Applied Surface Science, vol. 292, pp. 438-446, 2014.
[30] E., Najafi; F., Aboufazeli; H. R. L., Zadeh Zhad; O., Sadeghi; V. A., Amani; ‘Novel magnetic ion imprinted nano-polymer for selective separation and determination of low levels of mercury(II) ions in fish samples’ Food Chemistry, vol. 141, pp. 4040-4051, 2014.